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编号:10214421
雷公藤红素诱导人鼻息肉肥大细胞凋亡及机制
http://www.100md.com 《第二军医大学学报》 2000年第2期
     作者:鲍一笑 叶挺军 韩连书 廖建春 孔宪涛

    单位:鲍一笑(第二军医大学长征医院儿科,上海 200003);韩连书(第二军医大学长征医院儿科,上海 200003); 叶挺军(病理科);廖建春(耳鼻咽喉科); 孔宪涛(实验科)

    关键词:肥大细胞;凋亡;雷公藤红素

    第二军医大学学报000202 摘 要:目的: 探讨雷公藤红素对鼻息肉肥大细胞凋亡的诱导作用及机制。方法: 雷公藤红素(2 μmol/L)与鼻息肉组织块在体外共育,应用TUNEL标记检测凋亡细胞情况,免疫组化检测凋亡相关蛋白的表达。结果: 未加药对照组6和12h(n=10)10个相邻高倍视野TUNEL阳性细胞数培养分别为(7.8±7.7)和(10.6±4.5)个,雷公藤红素组(n=10)分别为(62.3±42.7)和(76.3±39.3)个,二者相比有显著性差异(P<0.05)。甲胺蓝染色明确显示肥大细胞呈凋亡形态改变,包括核浓缩、凋亡小体形成等,少见上皮细胞和成纤维细胞呈凋亡形态改变。雷公藤红素组促凋亡相关蛋白Fas、C-myc、Bax表达增加,抑凋亡相关蛋白bcl-2表达下降。结论: 雷公藤红素能诱导鼻息肉肥大细胞凋亡,凋亡的发生与其上调促凋亡基因的表达和下调抑凋亡基因的表达有关。
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    分类号:R 282.710.5 文献标识码:A

    文章编号:0258-879X(2000)02-0104-03

    Apoptosis of human mast cells induced

    by tripterine in nasal polyps

    BAO Yi-Xiao

    (Department of Pediatrics,Changzheng Hospital,Second Military Medical University, Shanghai 200003, China)

    HAN Lian-Shu

    (Department of Pediatrics,Changzheng Hospital,Second Military Medical University, Shanghai 200003, China)
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    YE Ting-Jun

    (Department of Pathology)

    LIAO Jian-Chun

    (Department of Otolaryngology)

    KONG Xian-Tao

    (Department of Laboratory Diagnosis)

    ABSTRACT:Objective:To explore the effect and mechanism of tripterine on apoptosis of mast cells in nasal polyps. Methods:Apoptosis of mast cells in nasal polyps was evaluated by TUNEL. The expression of apoptosis related proteins was assayed by immunohistochemistry staining. Results: On exposure of nasal polyps tissue masses to tripterine (2 μmol/L) for 6 and 12 h, the total number of TUNEL positive cell counted in ten adjacent ×400 fields was 7.8±7.7 and 10.6±4.5 respectively in control group(n=10) and 62.3±42.7 and 76.3±39.3 respectively in tripterine group(n=10), with significant difference between them (P<0.05). Stained with toluidine blue, mast cells showed condensation of nucleus and formation of apoptotic bodies. The expression of Fas,C-myc and Bax protein were up-regulated and bcl-2 protein was down-regulated. Conlusion:The apoptosis of mast cells in nasal polyps can be induced by tripterine ,which is involved in its effect on the expression of some apoptotic related proteins.
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    KEY WORDS:mast cell; apoptosis; tripterine▲

    雷公藤红素(tripterine)是雷公藤单体的成分之一[1],在既往的实验中,我们已发现它能诱导人肥大细胞系HMC-1细胞凋亡[2]。HMC-1细胞为建系的白血病肥大细胞,与正常肥大细胞有所不同,故针对HMC-1细胞进行实验所获的结果不能简单地推及正常肥大细胞。本实验拟在原有实验的基础上观察雷公藤红素对正常肥大细胞凋亡的诱导作用,为过敏性疾病及其他肥大细胞相关疾病的治疗探索一条途径。

    1 材料和方法

    1.1 材料 (1)鼻息肉:本院手术切下的新鲜鼻息肉(组织经病理证实)10例。(2)雷公藤红素由上海第一医科大学中山医院提供。(3)IMDM培养基:Gibco BRL 公司产品,含10%灭活小牛血清,0.1 U/L青霉素,0.1 mg/L链霉素。(4)TUNEL标记试剂盒:华美公司,含末端脱氧核糖核酸转移酶(TdT),Biotin-11-dUTP,亲和素-辣根过氧化物酶(Avidin-HRP)。(5)即用型S-P免疫组化试剂盒:福州迈新公司产品,含生物素标记的第二抗体,链霉菌抗生物素蛋白连接的过氧化物酶和基质色素。(6)鼠源性抗肥大细胞类胰蛋白酶 (anti-tryptase),人bcl-2,Bax,Fas,C-myc单抗,均为福州迈新公司产品。
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    1.2 方法 (1)鼻息肉组织块培养:手术切下的新鲜鼻息肉组织用生理盐水冲洗干净,用眼科剪剪成0.2 cm×0.2 cm×0.2 cm 大小的组织块,置于24孔培养板中培养,每孔组织块总体积约为1.0 cm×1.0 cm×0.2 cm,加入IMDM培养基2 ml,于37℃,5% CO2孵箱中培养。(2)药物处理:每孔加入雷公藤红素2 μmol/L,设不加药为对照,培养6,12,24 h,收集标本。(3)标本收集:PBS (pH 7.4)洗2次,加10%甲醛固定12 h,石蜡包埋,切成4 μm的薄片,进行免疫组化标记和甲苯胺蓝染色。(4)免疫组化标记:标本脱蜡至水,加第一抗体,37℃湿盒孵育60 min;加生物素标记的第二抗体,37℃湿盒孵育60 min;加链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶溶液,室温下孵育30 min;加新鲜配制的DAB溶液,显色3~10 min,清水冲洗,苏木精复染。(5)TUNEL标记:标本经甲醛固定,20 μg/ml蛋白酶K处理,0.3%过氧化氢阻断内源性过氧化酶,加入TdT和Biotin-11-dUTP,37℃湿盒孵育60 min;小牛血清封闭,加Avidin-HRP,37℃湿盒孵育30 min;加新鲜配制DAB显色液,显色10 min左右,苏木精复染,常规封片,细胞核中有棕色颗粒者为阳性细胞。(6)阳性细胞计数:双盲法计数10个相连400×视野的阳性细胞总数。
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    1.3 统计学处理 配对资料t检验。

    2 结 果

    2.1 雷公藤红素对鼻息肉肥大细胞数量的影响 经特异性类胰蛋白酶免疫组化染色,胞质内含大量粗大棕色颗粒的为肥大细胞(图1,见封四)。鼻息肉组织含有较多的肥大细胞,主要分布于粘膜固有层和粘膜下层,沿血管、腺体分布,粘膜上皮层偶见。鼻息肉组织块与雷公藤红素共育6,12,24 h,肥大细胞数量变化结果见表1。

    图1 鼻息肉肥大细胞特异性类胰蛋白酶免疫组化标记(×200)

    Fig 1 Mast cell specific tryptase stained with immunohistochemistry(×200)
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    2.2 雷公藤红素作用后凋亡细胞数量变化 TUNEL标记凋亡细胞核呈棕色(图2,见封四),雷公藤红素作用6,12 h后凋亡细胞数分别为(62.3±14.9),(76.3±12.4)个,较对照组[(7.8±2.4),(10.6±1.4)个]显著增多(P<0.05,±s),凋亡细胞主要见于粘膜固有层和粘膜下层。从细胞形态和分布部位上分析,初步认为凋亡细胞主要包括肥大细胞、淋巴细胞等,偶见粘膜上皮细胞、腺上皮细胞和纤维细胞。

    图2 鼻息肉TUNEL标记,棕色细胞为阳性细胞(×400)

    Fig 2 Polyps stained with TUNEL(×400)
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    表1 肥大细胞特异性类胰蛋白酶

    免疫组化染色阳性细胞数

    Tab 1 The number of tryptase positive mast cells

    stained with immunohistochemistry

    (n=10,±s) Group

    6 h

    12 h

    24 h
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    Control

    67.0±2.2

    71.0±4.9

    75.6±11.9

    Tripterine

    82.0±1.7

    83.0±5.6

    58.3±10.7

    2.3 雷公藤红素作用后肥大细胞呈凋亡形态学改变 甲苯胺蓝染色可较好地显示肥大细胞形态,肥大细胞呈圆形、椭圆形或多边形,核呈圆形,胞质丰富,其内颗粒染成紫红色。雷公藤红素作用后,可见肥大细胞核固缩、着边、碎裂,有凋亡小体形成(图3,见封四)。而上皮细胞和成纤维细胞少见上述细胞形态的变化。
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    图3 鼻息肉甲胺蓝染色(×400)

    Fig 3 Mast cells in polyps stained with toluidine blue(×400)

    2.4 雷公藤红素作用后鼻息肉细胞凋亡相关蛋白表达的变化 雷公藤红素作用12 h后,Bax阳性细胞(n=5,±s)由(21.3±1.7)上升至(37.0±7.8)个;C-myc阳性细胞由(27.0±9.3)上升至(49.4±13.9)个(P<0.01);bcl-2阳性细胞由(12.8±1.3)下降至(7.8±2.6)个(P<0.05);Fas阳性细胞由(7.0±1.9)升高至(11.2±4.3)个(P<0.05)。所有这些阳性细胞多位于粘膜固有层和粘膜下层,从细胞形态分辨以肥大细胞、淋巴细胞为主,粘膜上皮细胞、成纤维细胞和腺上皮细胞偶见阳性。
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    3 讨 论

    中药雷公藤作为杀虫剂在我国民间已有悠久的应用历史。60年代开始雷公藤被广泛地用于临床治疗自身免疫性疾病,取得良好疗效。80年代认识到雷公藤的作用机制主要是抗炎和抑制免疫反应[3]。而雷公藤红素则是分离获得的第一个单体成分,少量的研究表明它具有抑制淋巴细胞增殖等作用[4],有关其对肥大细胞作用的研究尚属首次。

    本研究结果表明鼻息肉组织块在雷公藤红素作用后,TUNEL标记阳性细胞显著增多,提示雷公藤红素可以诱导鼻息肉细胞凋亡。用甲苯胺蓝染色特异显示肥大细胞,结果发现有相当数量的肥大细胞呈凋亡形态改变,包括有凋亡小体形成,从而证明了雷公藤红素可以诱导肥大细胞凋亡。从TUNEL标记阳性细胞所处的部位和形态分析,除肥大细胞外还有淋巴细胞、嗜碱性粒细胞等免疫炎性细胞。值得注意的是粘膜上皮、腺上皮少见TUNEL阳性细胞,这一点对于以后开发雷公藤红素的应用具有特别重要的意义。
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    细胞凋亡作为程序化的细胞死亡方式,一个重要的特点是形成凋亡小体,被其他细胞所吞噬,内容物不溢出,因而不引起炎症反应[5]。而肥大细胞是富含炎性介质的细胞,其释放的介质主要是引起炎症反应。因此,以凋亡的方式使肥大细胞数量减少,这对于治疗哮喘等肥大细胞相关疾病具有特殊的价值。

    细胞凋亡受到凋亡相关基因的调控。Fas(CD95)是最为重要的凋亡启动蛋白,属TNF和NGF受体家族成员,广泛表达于多种细胞表面。当与其天然配体(Fas-L)结合即可向细胞内传递死亡信号,启动细胞凋亡[6]。C-myc为细胞周期蛋白,对细胞的增殖和凋亡具有双重调节作用[7]。C-myc的基本功能是促细胞增殖,但在缺少生长因子,或存在凋亡基因时,C-myc可直接促进凋亡的发生。Bax和bcl-2是bcl-2家族的重要成员,其中Bax促凋亡,bcl-2抗凋亡,二者的比值决定细胞凋亡的命运[8]。雷公藤红素促进鼻息肉细胞Fas,C-myc表达,促进Bax表达增加,抑制bcl-2表达,使bcl-2/Bax比值下降,这些改变均可促进细胞凋亡的发生。由此,我们进一步认识到雷公藤红素诱导鼻息肉细胞凋亡可能与其上调促凋亡基因的表达和下调抑凋亡基因的表达有关。
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    基金项目:国家自然科学基金资助项目(39400123)

    作者简介:鲍一笑(1964~),男(汉族),博士,主治医师

    参考文献:

    [1]岗艳云,张正行. 雷公藤及其单体的药理作用研究进展[J].中国药科大学学报,1995,26 (4): 252-256.

    [2]鲍一笑,孔宪涛,叶挺军,等.葵样细胞凋亡的特征性形态改变[J].第二军医大学学报,1999,20(5):273-276.

    [3]顾克显,郑家润,高纪伟,等.雷醇内酯的抗炎作用[J].中国药理通报,1994,10(1):54-57.

    [4]张罗修,顾克显,曹致芳,等.雷公藤红素对某些免疫功能的影响[J].上海免疫学杂志,1986,6(5):277-279.
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    [5]Majno G,Joris I.Apoptosis,oncosis and necrosis[J].Am J Pathol,1995,146(1):3-15.

    [6]Krammer PH,Daniel J, Walaczak H,et al.The role of APO-1-mediated apoptosis in immune system[J].Immunol Rev, 1994,142(1):175-191.

    [7]Packham G,Porter CW,Cleveland JL.C-myc induces apoptosis and cell cycle progression by separable,yet overlapping,pathways[J].Oncogene,1996,13(3):461-469.

    [8]van Der Vliet HJ,Wever PC,van Diepen FN.Quantification of Bax/bcl-2 ratios in peripheral blood lymphocytes,monocytes and granulocytes and their relation to susceptibility to anti-Fas(anti-CD95)-induced apoptosis[J].Clin Exp Immunol, 1997,110 (2): 324-328.

    收稿日期:1999-08-20

    修稿日期:1999-11-17, 百拇医药