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目的:
口腔中的常见病、多发病如龋病、牙周病,是导致牙齿缺损、缺失的最主要原因,给人类的身心健康带来巨大的危害。龋病、牙周病的发生均与细菌感染有关,不论是致龋菌还是牙周致病菌,都必须先定植于牙齿或牙周组织表面,才能发挥其致病作用,所以,防止病原菌对组织的黏附、定植,是预防口腔感染性疾病的有效途径。
分泌型免疫球蛋白A(secretoryimmunoglobulinA,sIgA)主要存在于外分泌液中,对粘膜组织起免疫保护作用。口腔唾液中的sIgA可使病原微生物之间发生凝集现象,丧失活动能力,或者与病原微生物结合,阻断微生物表面的特异性结合点,从而干预微生物对口腔表面的附着,使之不再能附着到口腔表面,或至少使其附着量减少,所以说唾液中sIgA能阻止细菌在口腔组织的定植,是口腔抗感染的一道重要的天然免疫屏障。因此提高唾液中sIgA水平能减少细菌对口腔表面的附着,同时也可以对特异性抗原产生免疫作用,从而有效地预防口腔感染。
粘膜相关趋化因子CC家族的CCL25能定向引导记忆/效应T细胞和部分IgA抗体分泌细胞(IgA+ASC)的迁徙归巢,近年来的研究表明CCL25及其受体CCR9在人体小肠粘膜中表达最多,小肠中90%以上的T淋巴细胞都表达CCR9。除了诱导T淋巴细胞,B淋巴细胞的归巢也与CCL25/CCR9有关,在小鼠和人的小肠粘膜中IgA+ASCs上均有CCR9表达。
CCL25/CCR9在小肠中的表达和作用已得到肯定,但到目前为止,尚未发现唾液腺中有CCL25的表达。唾液腺是共同粘膜免疫系统的重要器官,唾液中的sIgA是由唾液腺中的浆细胞合成,所以本研究拟通过在唾液腺中转染含CCL25基因片段的质粒,介导更多的IgA+ASC归巢到唾液腺,从而提高唾液中sIgA水平,为预防口腔组织感染提供一种新的方法和依据。
方法:
1、从人小肠提取总RNA,设计引物,扩增CCL25基因片段并纯化回收;引入SacⅠ、HindⅢ两个酶切位点,与真核表达质粒pCMV-3Tag-9连接,酶切电泳验证CCL25连接正确;转化感受态E.coli.DH5α,小提后作酶切、PCR及DNA序列测定。
2、用Lipofectamine2000介导转染人胚肾293T细胞,实验分为空白组(B)、转染试剂对照组(M)、pCMV-3Tag-9/CCL25组(S)、pCMV-3Tag-9/GFP组(G)、pCMV-3Tag-9空载组(N)共5组。通过细胞培养、Real-timePCR和Westernblot检测转染效果。
3、Wistar大鼠颌下腺转染质粒,实验分5组:A组为空白对照组,B组为导管逆行灌注质粒pCMV-3Tag-9组,C组为腺体直接注射质粒pCMV-3Tag-9组,D组为导管逆行灌注质粒pCMV-3Tag-9/CCL25组,E组为腺体直接注射质粒pCMV-3Tag-9/CCL25组;分别在1天、2天、3天、1周、2周和1个月六个时间点收集唾液;3天时各组随机取1只大鼠的颌下腺。免疫组化和ELISA检测腺体转染结果及唾液中sIgA浓度。
结果:
1、重组质粒pCMV-3Tag-9/CCL25酶切后电泳显示在大约500bp和5000bp左右出现高亮度条带,与目的片断大小相符。经DNA测序所得序列结果与CCL25cDNA序列一致。
2、真核表达质粒pCMV-3Tag-9/CCL25转染293T细胞时,细胞状态良好,荧光强,24h、48h和72h转染细胞表达的GFP均超过70%,转染效率高。Real-timePCR各组基因的扩增曲线图形好,均呈“S”形,表明扩增正常。S组基因在24h和48h均明显地表现出比对照样品的基因表达水平高。Westernblot结果显示仅S组在20KD左右有明显条带(融合表达蛋白约为20KD),且72H比48H的表达量明显高出很多。
3、免疫组化的结果可见D组整个腺体内均匀分布棕色颗粒,腺泡内阳性染色强。E组腺体内局部较密集的阳性染色。D组和E组唾液中sIgA水平明显高于其他组,有显著性差异(P<0.01);D组sIgA水平随时间变化(1个月内)不断增加;E组sIgA水平随时间变化(1个月内)不断减少。
结论:
1、以携带趋化因子CCL25基因片段的质粒转染唾液腺,提高唾液中sIgA水平,避免某些病毒载体带来的安全隐患,为安全、有效地抵抗病原体感染、保护口腔组织健康提供了依据。
2、首次进行趋化因子CCL25基因片段转染唾液腺的研究,目前国内外未见相关报道。