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目的探讨调节性T细胞(Treg)是否通过分泌转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导上皮间质转化(EMT)及肌成纤维细胞(MFB)转化促进放射性肺纤维化(RIPF)的发生,进一步研究甘草次酸(GA)减轻RIPF的作用是否与该机制相关。方法1.采用6MV-X线单次18Gy照射C57BL/6小鼠胸部建立RIPF模型,于照射后2天、17天、3个月和5个月取材,HE和Masson染色评估肺组织病理,免疫荧光观察肺组织E-钙粘蛋白(E-cadherin)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达,流式分析脾脏、外周血、肺组织中Treg/CD4+T细胞比值,免疫荧光检测肺组织中CD4和Fox P3表达。2.自小鼠脾脏和淋巴结分选Treg细胞,并制备Treg细胞条件培养基(Treg CM),建立Treg细胞-细胞和Treg CM-细胞两种共培养体系,以单纯小鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞(MLE-12)或小鼠胚胎成纤维细胞(MEF)培养为对照,观察MLE-12细胞形态变化,免疫荧光、RT-q PCR、Western Blot检测共培养后MLE-12或MEF细胞上皮、间质及MFB标志物表达,ELISA检测Treg细胞上清液中TGF-β1表达。3.GA对Treg诱导的EMT及MFB转化的影响:(1)分成单纯MLE-12或MEF、MLE-12或MEF+Treg、MLE-12或MEF+Treg+GA、MLE-12或MEF+GA共四组。观察MLE-12细胞形态变化,免疫荧光、RT-q PCR、Western Blot检测MLE-12或MEF细胞上皮、间质及MFB标志物表达,ELISA检测各组上清液中TGF-β1表达;(2)制备Treg CM和GA干预下的Treg细胞上清[(Treg+GA)CM],分成单纯MLE-12或MEF、MLE-12或MEF+Treg CM、MLE-12或MEF+Treg CM+SB 525334(TGF-β1受体抑制剂)、MLE-12或MEF+(Treg+GA)CM共四组。观察MLE-12细胞形态变化,免疫荧光、RT-q PCR、Western Blot检测MLE-12或MEF细胞上皮、间质及MFB标志物表达。4.GA对小鼠RIPF的作用:分成NS(生理盐水)组、IR(照射)+NS组、IR+GA组和GA组。于照射后4个时间取材,HE和Masson染色评估肺组织病理,免疫荧光观察肺组织中E-cadherin、波形蛋白(Vimentin)以及α-SMA表达,流式分析脾脏、外周血、肺组织中Treg/CD4+T细胞比值,免疫荧光检测肺组织中CD4和Fox P3表达,ELISA检测外周血血浆、肺组织匀浆中TGF-β1水平。5.Treg在GA改善的RIPF中的作用:分成NS组、IR+NS组、IR+GA组、GA组以及IR+GA+Treg组(照射后17天回输Treg细胞)。于照射后3个月和5个月取材,流式分析脾脏、外周血、肺组织中Treg/CD4+T细胞比值,HE和Masson染色评估肺组织病理,免疫荧光观察肺组织中E-cadherin、Vimentin以及α-SMA表达,ELISA检测外周血血浆、肺组织匀浆中TGF-β1水平。结果1.RIPF小鼠体内中存在Treg细胞浸润:与对照组比较,照射组小鼠肺组织的HE染色在照射后2天和17天出现炎症浸润,照射后3个月和5个月肺泡间隔逐渐增宽,出现纤维化改变;Masson染色在照射后3个月和5个月胶原沉积逐渐增多;免疫荧光在照射后3个月和5个月E-cadherin表达逐渐减少和α-SMA表达逐渐增多,说明构建小鼠RIPF模型成功。与对照组比较,照射组小鼠流式分析在照射后2天和17天脾脏、外周血、肺组织中Treg/CD4+T细胞比值明显增多,免疫荧光也验证在照射后2天和17天肺组织中CD4和Fox P3表达逐渐增多。2.Treg细胞能诱导EMT及MFB转化:(1)Treg与MLE-12细胞共培养:细胞明场图示Treg组MLE-12细胞形态由鹅卵石样向梭形改变,细胞连接疏松。与对照组比较,Treg组免疫荧光和Western Blot发现MLE-12细胞E-cadherin荧光和蛋白表达均下调,Vimentin蛋白表达上调;RT-q PCR发现MLE-12细胞Vimentin、Fibronectin1、PAI-1、MMP9、Snail1、ZEB1、Twist的m RNA表达均升高(P<0.05)。(2)Treg与MEF细胞共培养:与对照组比较,Treg组免疫荧光和Western Blot发现MEF细胞α-SMA荧光和蛋白表达均上调;RT-q PCR发现MEF细胞MMP9、α-SMA的m RNA表达均升高(P<0.05)。3.Treg细胞诱导EMT及MFB转化可能与其分泌TGF-β1有关:(1)Treg CM与MLE-12细胞共培养:细胞明场图示Treg CM组MLE-12细胞由鹅卵石样变成长梭形且连接不紧密。与对照组比较,Treg CM组免疫荧光和Western Blot发现MLE-12细胞E-cadherin荧光和蛋白表达均下调和Vimentin蛋白表达上调;RT-q PCR发现MLE-12细胞Vimentin、Fibronectin1、PAI-1、MMP9、Snail1、ZEB1、Twist的m RNA表达均升高(P<0.05)。(2)Treg CM与MEF细胞共培养:与对照组比较,Treg CM组免疫荧光和Western Blot发现MEF细胞α-SMA荧光和蛋白表达均上调;RT-q PCR发现MEF细胞Fibronectin1、MMP9、α-SMA的m RNA表达均升高(P<0.05)。(3)ELISA发现Treg组上清液的TGF-β1含量较对照组明显升高(P<0.05)。4.GA能抑制Treg细胞诱导的EMT及MFB转化:(1)GA干预的Treg与MLE-12细胞共培养:与Treg组比较,Treg+GA组细胞明场图示MLE-12细胞形态由鹅卵石样向梭形转变的程度减轻;免疫荧光和Western Blot发现MLE-12细胞E-cadherin荧光和蛋白表达均上调和Vimentin蛋白表达均下调;RT-q PCR发现MLE-12细胞Vimentin、Fibronectin1、MMP9、ZEB1、Twist的m RNA表达均下调(P<0.05)。(2)GA干预的Treg与MEF细胞共培养:与Treg组比较,Treg+GA组免疫荧光和Western Blot发现MEF细胞α-SMA荧光和蛋白表达均下调;RT-q PCR发现MEF细胞MMP9、α-SMA的m RNA表达均下调(P<0.05)。5.GA可抑制Treg分泌的TGF-β1诱导的EMT及MFB转化:(1)GA干预的Treg CM与MLE-12细胞共培养:与Treg CM组比较,Treg CM+SB 525334(TGF-β1受体抑制剂)组和(Treg+GA)CM组在细胞明场图示MLE-12细胞形态由鹅卵石样向梭形转变的程度均减轻;在免疫荧光和Western Blot发现MLE-12细胞E-cadherin荧光和蛋白表达均上调,Vimentin蛋白表达均下调;RT-q PCR发现MLE-12细胞Vimentin、MMP9、ZEB1的m RNA表达均下调(P<0.05)。(2)GA干预的Treg CM与MEF细胞共培养:与Treg CM组比较,Treg CM+SB 525334组和(Treg+GA)CM组免疫荧光和Western Blot发现MEF细胞α-SMA荧光和蛋白表达均下调;RT-q PCR发现MEF细胞MMP9、α-SMA的m RNA表达均下调(P<0.05)。(3)ELISA发现Treg组上清液中TGF-β1含量较对照组明显升高(P<0.05),而Treg+GA组上清液中TGF-β1含量较Treg组降低(P<0.05)。6.GA可通过降低照射后小鼠体内TGF-β1水平从而改善小鼠RIPF并减少Treg细胞浸润:与IR+NS组比较,IR+GA组小鼠照射后不同时间的肺部炎症、肺纤维化和胶原沉积程度均减轻(P<0.05);照射后3个月和5个月肺组织E-cadherin荧光表达上调、Vimentin和α-SMA荧光表达均下调(P<0.05);照射后2天和17天脾脏、外周血和肺组织中Treg细胞比值降低(P<0.05);照射后2天和17天肺组织中CD4和Fox P3荧光表达降低(P<0.05)。与NS组比较,IR+NS组小鼠照射后不同时间外周血和肺组织中TGF-β1含量逐渐升高(P<0.05),而IR+GA组TGF-β1含量较同期IR+NS组降低(P<0.05)。7.Treg细胞回输可上调GA干预的照射后小鼠体内TGF-β1含量并抑制GA改善的RIPF:与IR+GA组比较,IR+GA+Treg组小鼠照射后3个月和5个月脾脏、外周血、肺组织中Treg细胞比值明显升高(P<0.05),肺纤维化和胶原沉积程度明显加重(P<0.05),肺组织中E-cadherin表达下调、Vimentin和α-SMA表达均上调(P<0.05),外周血和肺组织中TGF-β1水平均升高(P<0.05)。结论Treg细胞可通过分泌TGF-β1诱导EMT和MFB转化促进RIPF进程,GA减轻RIPF的作用可能与抑制Treg细胞分泌的TGF-β1诱导的EMT和MFB转化有关。