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编号:10218674
鼠视网膜的免疫原性①
http://www.100md.com 《湖南医科大学学报》 1999年第3期
     作者:高 玲 姜德咏

    单位:第二附属医院眼科 长沙 410011

    关键词:视网膜;移植;迟发型超敏反应*;细胞毒性试验;免疫;疾病模型;动物;小鼠

    湖南医科大学学报990301 提要 为探讨视网膜的免疫原性,选择DBA/2鼠(MHC为H-2d)为供体,C57BL/6(MHC为H-2b)或BALB/C鼠(MHC为H-2d)为受体,把DBA/2鼠的半个视网膜移植于受体鼠的皮下,2周后检测迟发型超敏反应(DTH)和细胞毒性T淋巴细胞(CTL)。结果示移植组的迟发型超敏反应(DTH)和细胞介导的细胞毒效应(CTL)均低于阳性对照DBA/2鼠脾细胞组(P<0.01),高于阴性对照假手术组(P<0.01)。提示DBA/2鼠视网膜表达MHC-Ⅰ类和Ⅱ类抗原及Minor HC抗原,刺激受鼠产生较弱的细胞免疫应答。视网膜具有弱免疫原性。
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    中国图书分类号 R392.4

    Immunogenicity of retina in mice

    Gao Ling Jiang Deyong

    (Department of Ophthalmology, The Second Affiliated Hospital, Hunan Medical University, Changsha 410011)

    Objective: To evaluate the immunogenicity of retina. Methods: DBA/2 mice (MHCH-2d) were used as donors, C57BL/6 mice (MHC H-2d) or BALB/C mice (MHC H-2d) as recipients. Half retina of DBA/2 mouse was transplanted subcutaneously to a C57BL/6 or BALB/C mouse. The delayed-type hypersensitivity (DTH) and specific killing rate of cytotoxic T lymphocyte(CTL) were detected two weeks later. Results: The results of DTH and specific killing rate of CTL in the retina of DBA/2 mice were significantly lower than the positive group(P<0.01), but significantly higher than the negative group(P<0.01). Conclusion: MHC Class Ⅰ and Class Ⅱ antigen and minor histocompatibility complex antigen(Minor HC) are expressed in the retina of the DBA/2 mouse, which stimulates immune system of recipient to produce weak cellular immune response. It is suggested that the retina has weak immunogenicity.
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    Key words retina; transplantation; delayed-type hypersensitivity*; cytotoxicity tests,immunologic; disease models,animal; mice

    目前对视网膜变性、视网膜光毒性损伤、长期视网膜脱离复位术后视功能重建尚无有效的治疗方法,视网膜移植术可能是一种有前途的新方法。防止免疫排斥反应的发生是视网膜移植成功的重要环节。移植组织的免疫原性和移植部位的遗传性免疫学特性是影响免疫排斥反应的两大因素,但目前对视网膜免疫原性及移植免疫排斥反应的研究较少。本文选用DBA/2小鼠(MHC为H-2d)为供体,主要组织相容性抗原(Major histocompatibility complex; MHC)不同的C57BL/6鼠(MHC为H-2b)或次要组织相容性抗原(Minor histocompatibility complex; Minor HC)不同的BALB/C鼠(MHC为H-2d)为受体,进行皮下移植,2周后从迟发型超敏反应(Delayed-type hypersensitivity; DTH)和细胞毒效应(Cytotoxic T lymphocyte; CTL)两方面来评价视网膜的免疫原性。
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    1 材料与方法

    1.1 材料

    1.1.1 试剂及仪器 Olympus相差显微镜和二氧化碳培养箱系Forma scientific公司产品,全自动生化分析仪Hitachi 7170A系日立公司产品,乳酸脱氢酶(LDH-L)试剂盒购自北京中生生物工程高技术公司,抗小鼠Lyt2单克隆抗体(α-Lyt2 mAb)购自北京医科大学免疫学教研组,P815细胞购自上海第二医科大学免疫学教研组,完全福氏佐剂系Sigma公司产品、丝裂霉素C系日本kyowa公司产品。

    1.1.2 实验动物分组 选择4~8周的DBA/2雌鼠(MHC为H-2d)为供体,4~8周C57BL/6(MHC为H-2b)或BALB/C鼠(MHC为H-2d)为受体,由我院动物实验室提供。根据供体的不同来源把受体鼠分为4组:阴性对照组(假手术组)、阳性对照组(DBA/2脾细胞组)、DBA/2视网膜组及同源视网膜组(C57BL/6或BALB/C视网膜组),每组6只。
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    1.2 方法

    1.2.1 抗原预致敏及激惹

    1.2.1.1 供体视网膜植片的制取 于无菌条件下取出供体鼠眼球,沿角膜缘360剪开眼球,弃去眼前段和玻璃体,于视乳头附着处剪断视网膜并分成两半,每半个视网膜移植到一只受体鼠。

    1.2.1.2 供体脾刺激细胞的制备[1,2] 在无菌条件下取脾,100目钢网磨脾。Tris-NH4Cl液溶解红细胞,丝裂霉素C处理使脾细胞失去增殖能力,调整细胞浓度为2×108.ml-1

    1.2.1.3 抗原预致敏及激惹 预致敏时,在受鼠腹部正中皮肤植入供体鼠一半的视网膜或DBA/2鼠脾细胞10μl或施行假手术。2周后将与预致敏相同的抗原植入右足垫皮下激惹,对侧足垫施行假手术作为对照。
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    1.2.2 DTH的测定[3] 激惹前和激惹24h后用千分尺测定左、右足垫厚度,用足肿胀指标评价DTH。足肿胀=[24h测量值-0h测量值]右足垫-[24h测量值-0h测量值]左足垫,单位为mm。采用双盲法、多次重复控制实验误差:测定两个不同测试者的足垫厚度;同一测试者重复测定足垫厚度2次。取4次测量值的均数为足肿胀厚度。

    1.2.3 LDH释放法测定CTL的特异杀伤率

    1.2.3.1 效应细胞的制备 激惹5天后,于无菌条件下取出受鼠引流的腹股沟淋巴结,100目钢网研磨,调整细胞浓度为2×107.ml-1。台盼蓝色要求存活率>95%。

    1.2.3.2 靶细胞的制备 P815细胞株系DBA/2小鼠的肥大细胞瘤细胞株。连续传代培养,调整细胞浓度为2×105.ml-1或3.33×105.ml-1(加入α-Lyt2 mAb时的靶细胞浓度),台盼蓝染色成活率>95%。
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    1.2.3.3 LDH释放法测定CTL的功能[4,5] 按表1加样于96孔培养板中,设3个复孔。混匀置二氧化碳培养箱中孵育4h。室温离心,用微量加样器每孔取上清液100μl,送全自动生化分析仪测定每孔的LDH含量。

    表1 LDH释放法测定CTL活性的加样情况(μl) 分组

    效应细胞

    靶细胞

    α-Lyt2 mAb

    1% Triton X-100

    完全培养基

    自然释放孔

    100
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    100

    最大释放孔

    100

    100

    实验孔1

    100

    100

    实验孔2

    100

    60

    40

    ①靶细胞浓度为3.33×105.ml-1
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    1.2.3.4 计算CTL活性 特异杀伤率(%)=(实验孔LDH值-自然释放孔LDH值)/(最大释放孔LDH值-自然释放LDH值)

    1.3 统计学处理 DTH的测定,4组间比较采用方差分析,两组比较采用q检验。对于CTL的特异杀伤率,先进行百分数的平方根反正弦转换后采用方差分析进行4组间比较,两两比较采用q检验。

    2 结 果

    2.1 MHC不同品系间的皮下视网膜移植免疫排斥反应 DBA/2视网膜组的DTH及CTL的特异杀伤率高于阴性对照组,低于阳性对照组,差异均有显著性(P<0.01)(表2)。

    表2 DBA/2鼠(H-2d)视网膜移植于C57BL/6鼠(H-2b)皮下的免疫应答 分组

    足肿胀(mm)
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    CTL特异杀伤率(%)±s

    P

    不加α-Lyt2 mAb

    P

    加1∶4α-Lyt2 mAb

    抑制率

    DBA/2视网膜

    0.235±0.016

    <0.01

    48.5±3.2

    <0.01
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    19.5±1.0

    59.7±0.8

    C57BL/6视网膜

    0.085±0.010

    >0.05

    18.3±3.0

    >0.05

    17.8±3.0

    2.5±0.8

    假手术组

    0.078±0.022
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    18.5±2.5

    17.9±2.4

    2.8±0.6

    DBA/2脾细胞

    0.268±0.019

    <0.01

    86.5±1.2

    <0.01

    29.9±0.3

    65.4±0.4

    ①和②与假手术组比较;③与DBA/2视网膜组比较
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    2.2 Minor HC不同品系间的皮下视网膜移植排斥反应 DBA/2鼠视网膜组的DTH和CTL的特异杀伤率与阴性对照组和阳性对照组差异均具显著性(P<0.01),其均数介于两者之间(表3)。

    表3 DBA/2鼠(H-2d)视网膜移植于BALB/C(H-2b)皮下的免疫应答 分组

    足肿胀(mm)

    CTL特异杀伤率(%)±s

    P

    不加α-Lyt2 mAb

    P

    加1∶4α-Lyt2 mAb
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    抑制率

    DBA/2视网膜

    0.197±0.017

    <0.01

    32.7±2.3

    <0.01

    14.5±1.4

    55.7±1.3

    BALB/C视网膜

    0.058±0.016

    >0.05
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    11.8±0.9

    >0.05

    11.4±0.8

    3.6±1.1

    假手术组

    0.038±0.008

    14.2±1.3

    13.7±1.3

    3.3±0.7

    DBA/2脾细胞

    0.235±0.010

    <0.01
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    78.4±3.5

    <0.01

    46.0±1.4

    41.30±1.0

    ①和②与假手术组比较;③与DBA/2视网膜组比较。DBA/2鼠视网膜植于C57BL/6鼠皮下与植于BALB/C鼠皮下比较:P<0.05

    3 讨 论

    免疫排斥反应发生的强弱与移植物的免疫原性有关。角膜、视网膜急性排斥反应主要是通过CD+4的TDTH介导的迟发型超敏反应和CD+8的CTL介导的细胞毒效应来发挥作用。

, 百拇医药     TDTH的效应作用受到MHCⅡ类基因产物的限制。正常时视网膜色素上皮细胞(RPE)表达MHCⅠ类分子,不表达MHCⅡ类分子。本实验将DBA/2鼠视网膜(H-2d)移植到MHC不同的C57BL/6鼠(H-2b)的皮下,产生迟发型超敏反应。推测移植产生的细胞因子(如α-IFN)诱导RPE表达MHCⅡ类分子[6],刺激体内生成致敏的TDTH

    CTL与靶细胞之间的相互作用受到MHCⅠ类分子的限制。致敏的CTL识别靶细胞的特异抗原和MHCⅠ类分子,并与靶细胞相结合,通过释放穿孔素、细胞毒颗粒及颗粒酶在胞浆内的重排等机制使之裂解或凋亡。本实验把DBA/2鼠视网膜移植到C57BL/6鼠皮下,产生细胞毒性效应,并被α-Lyt2 mAb阻滞。说明DBA/2鼠(H-2d)视网膜表达MHCⅠ类分子,刺激受体免疫系统产生特异性的抗H-2d的CTL。这种杀伤效应是CTL的特异性杀伤活性所致,非NK细胞杀伤活性所致。
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    DBA/2鼠视网膜移植到MHC相同、但多个Minor HC位点不同BALB/C鼠皮下,后者产生针对Minor HC的免疫应答,但其强度低于不同MHC供受体间的视网膜移植组,差异有显著性(P<0.01)。说明MHC和Minor HC在视网膜移植免疫排斥反应中均发挥作用,但MHC系统占主导地位。

    已知视网膜含有多种自身抗原[7~9]。同源视网膜移植后,受体未能产生视网膜自身抗原组织特异性的免疫应答,提示视网膜组织特异性的抗原在视网膜移植排斥中不发挥作用。

    综上所述,视网膜植片表达的MHCⅠ类和Ⅱ类分子以及Minor HC传递外来组织进入的信号,激活受体CD+4的TDTH和CD+8 CTL介导的细胞毒效应来排斥移植物,其中MHC系统占主导地位。但是视网膜移植所致的DTH和CTL功能均较阳性对照组(脾细胞组)弱,说明视网膜仅具有较弱的免疫原性,提示进行视网膜移植时须警惕轻微的免疫排斥反应。临床上需要进行视网膜移植的病人,其血-视网膜屏障常遭受不同程度的破坏,甚至有新生血管形成,可能会破坏视网膜下间隙的免疫赦免。推测在病理状态下,供体视网膜具有弱免疫原性,可能在防止免疫排斥反应的发生中占据重要地位。
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     ①湖南省自然科学基金资助课题(98JJY2021) ②现在四川省华西医科大学附一院眼科 成都 610041

    作者:高玲 女 31岁 医师

    参考文献

    1 杨景山主编.医学细胞化学与细胞生物技术.北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1992:2

    2 B.米吉尔,S.施吉编著,王德斌译.细胞免疫学方法选编.北京:人民卫生出版社,1986:244

    3 Niederkorn JY, Streilein JW. Alloantigens placed into the anterior chamber of the eye induce specific suppression of delayed-type hypersensivity but normal cytotoxic T lymphocyte and helper T lymphocyte responses. J Immune, 1983,131:2670~2678
, 百拇医药
    4 王甫厚,陈绍先,郭彩运,等.LDH释放法测定NK细胞毒的方法学研究.中国免疫学杂志,1990,6(2):115~117

    5 Decker T, Marie L, Lohmamn M. A quick and simple method for the quantitation of lactate dehydrogenase release in measurements of cellular cytotoxicity and tumor necrosis factor(TNF) acivity. J Immun Meth, 1988,15:61~69

    6 Hamel CP, Detrick B. Hooks JJ. Evaluation of Ia expression in rat ocular tissues following inoculation with interferon-gamma. Exp Eye Res, 1990,53:173~182

    7 杨朝忠,马开阳,杨尊之.眼科免疫学.天津:天津科技出版社,1989,3:147~148

    8 孙为荣主编.眼科病理学.北京:人民卫生出版社,1997:45

    9 杨培增,李绍珍,潘苏华,等.光感受器间维生素A类结合蛋白的提纯及其致色素膜炎活性.中华眼科杂志,1992,28:99

    收稿日期:1998-05-20, 百拇医药