Th17细胞在银屑病发病机制中的作用及复方甘草酸苷对HaCaT细胞增殖和相关因子表达的研究

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目的:通过银屑病的动物模型,检测皮肤组织中Th17、IL-6、TNF-α和PGE2等细胞因子的含量,应用Western blot技术检测皮肤组织中MMP-1和MMP-3的含量,观察复方甘草酸苷对HaCaT细胞增殖和相关因子表达的影响,以探讨Th17细胞在银屑病发病机制中的作用及复方甘草酸苷治疗银屑病的机制,为复方甘草酸苷治疗银屑病提供可靠的实验依据和理论支撑。方法:1、体内试验:取新西兰大白兔24只,随机分为正常组、模型组、治疗组、对照组。采用根据HULTH的造模方法进行家兔银屑病模型的造模处理,在造模成功的1周之后按照设定好的实验方案对家兔给药,通过连续性给药6周之后,对家兔银屑病的皮肤病理学形态及相关炎性细胞因子进行检查,以了解相关的变化情况。(1)对造模及用药后的皮肤组织进行收集,切片制作标本,通过显微镜观察其皮肤组织及细胞的形态学变化情况,对皮肤病理的结构进行观察。(2)通过皮肤组织的收集,观察皮肤组织的外观性状。(3)采用ELISA法检测皮肤组织中Th17、IL-6、TNF-α和PGE2的含量。(4)运用Western blot检测皮肤组织中MMP-1和MMP-3的蛋白含量。2.、体外实验:(1)复方甘草酸苷促进HaCaT细胞生长的实验研究:取角朊细胞的体外培养模型(HaCaT)进行体外的细胞实验,通过体外3代的HaCaT细胞的培养作为实验用,对HaCaT细胞进行分组观察,随机分为对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组(分别为含有复方甘草酸苷浓度为0ug/L、25ug/L、 50ug/L、100ug/L的10%FBS DMEM)。干预72h后使用流式细胞仪检测HaCaT细胞周期分布,分析G0/G1、S及G2/M期的细胞数量。并采用western-blot技术测定细胞中cyclinD1、CDK4、p21蛋白的表达。(2)复方甘草酸苷抑制HaCaT细胞调亡的实验研究:采用第3代HaCaT细胞作为实验用细胞并随机分为高剂量、低剂量、中剂量和对照组及不加药的模型组,其中正常的组织加含胎牛血清的10%的培养基进行培养,其余各组均加入含有1mmol/L的的10%FBS DMEM干预24h后加入,相应浓度的药物同样也干预24h,通过电子显微镜对HaCaT细胞的组织形态及变化特点进行收集,再通过流式细胞仪检查HaCaT细胞的凋亡情况。蛋白的检测采用Western-Blot的检测方法,指标包括Bcl-2、Bax、NF-KB。通过比色法检测HaCaT细胞的凋亡因子的表达,指标有Caspase-3、Caspase-9。检测皮肤组织中炎性因子表达的情况,指标包括Th17、IL-6、TNF-α和PGE2。结果:1、体内实验结果:观察家兔的皮肤组织切片,空白组在体实验可以看到其皮肤组织表面是光滑的,其组织细胞的排列整齐其分布均匀。而模型组的组织结构受到一定的破坏,出现变薄的现象,细胞排列杂乱,个别地方可见组织表层消失的现象;而治疗组和对照组皮肤组织损伤有所减轻,皮肤表面裂隙较少。E1ISA检测皮肤组织中Th17、IL-6、TNF-α和PGE2的含量,测定结果表明:与模型组比,治疗组皮肤组织中Th17、IL-6、TNF-α和PGE2表达量明显降低(P<O.05);与对照组相比,治疗组的Th17、TNF-α和PGE2含量没有显著性差异(P>0.05),但IL-6略高于对照组(P<0.05)。Western-blot实验结果表明,空白组的皮肤中MMP-1、MMP-3蛋白含量较低。模型组皮肤中MMP-1、MMP-3蛋白含量显著增高,治疗组和对照组MMP-1、MMP-3蛋白含量显著低于模型组,且两组并无显著性差异。2、体外实验结果:复方甘草酸苷促进HaCaT细胞增殖的研究:形态结构研究:可见药物干预72h后各组细胞均呈现为正常的细胞状态,细胞形态主要为圆形、椭圆形及多角形,细胞核主要以圆形为主,并可见不规则的分叶状,核内染色质分布均匀,其中中、高剂量组均可见较多的细胞核分裂现象,其胞质中富含粗面内质网。细胞周期分布:研究发现,中、高剂量组的G0/G1期与对照组相比显著降低(P<O.01),而其G2/M期则明显高于对照组和低剂量组(P<0.05)。HaCaT细胞CyclinD1、CDK4及p21蛋白的表达:干预72h后,中、高剂量组的CyclinD1, CDK4蛋白的表达明显高于其他两组低剂量组及模型组的表达量(P<0.05);同时低剂量组及对照组的P21的蛋白表达也要明显高于中、高剂量组(P<0.05)。复方甘草酸苷抑制HaCaT细胞凋亡的研究:HaCaT细胞形态结构观察:与对照组相比,通过造模之后的模型组出现了大量的细胞坏死产生,HaCaT细胞出现了严重的凋亡现象,而高剂量及中剂量组通过治疗药物干预之后凋亡及坏死都较少发生。HaCaT细胞Bax、Bcl-2 NF-κB蛋白的表达:诱导凋亡后的HaCaT细胞经药物干预后,其HaCaT细胞的Bax蛋白表达,中剂量组、高剂量组明显低于模型组,高剂量组明显低于低剂量组;通过研究发现HaCaT细胞表达Bcl-2,且有剂量的依赖性,高剂量和中剂量要高于低剂量和对照组,且NF-κB表达也有同样的特点,高剂量和中剂量要低于低剂量和对照组。Western blot检测Caspase-3、Caspase-9蛋白表达:中剂量组、高剂量显著低于模型组,高剂量组和中剂量组要低于低剂量组和对照组。蛋白活性同时显示,凋亡蛋白的高剂量组和中剂量组要低于低剂量组和对照组。中剂量组、高剂量明显低于低剂量组。Th17、IL-6、TNF-α和PGE2的含量测定结果:与模型组比,高、中、低剂量组的Th17、IL-6、TNF-α和PGE2表达量明显降低(P<0.05),且随着剂量的升高,Th17、IL-6、TNF-α和PGE2表达量明显降低(P<0.05)。结论:1、复方甘草酸苷能够延缓银屑病模型中皮肤组织的退变,抑制皮肤组织中相关炎症因子Th17、IL-6、TNF-α和PGE2的表达,并可抑制MMPs的表达,其抑制作用存在一定的量效关系,抑制Th17及相关细胞因子的表达可能是复方甘草酸苷的治疗机制。2、复方甘草酸苷在体外能够促进HaCaT细胞的增殖,其原因可能为复方甘草酸苷能够促进CyclinD1、CDK4相关细胞周期的细胞因子的表达,而抑制了凋亡相关因子的增殖表达。3、复方甘草酸苷在体外能够抑制造模之后的HaCaT细胞的凋亡和坏死,主要机理是复方甘草酸苷抑制了炎性细胞因子的表达和凋亡相关蛋白的表达,从而抑制了HaCaT细胞的凋亡。
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