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编号:10218257
协同刺激分子CD28/CTLA-4,B7在实验性变态反应性神经炎发病中的动态变化
http://www.100md.com 《医学临床研究》 2000年第2期
     作者:欧阳俊 张智博 王爱民 肖波 谢光洁 杨欢 李静

    单位:欧阳俊(湖南省长沙市神经病学研究所 长沙 410005);张智博(湖南省长沙市神经病学研究所 长沙 410005);王爱民(湖南省长沙市神经病学研究所 长沙 410005);肖波(湖南医科大学附属湘雅医院 长沙 410008);谢光洁(湖南医科大学附属湘雅医院 长沙 410008);杨欢(湖南医科大学附属湘雅医院 长沙 410008);李静(湖南医科大学附属湘雅医院 长沙 410008)

    关键词:神经炎,实验性变应性;次要淋巴细胞刺激抗原;PCR;疾病模型,动物;小鼠

    湖南医学000203【摘 要】目的探讨CD28/CTLA-4,B7在小鼠实验性变态反应言神经炎(EAN)中的变化规律及对发病的影响。方法于小鼠双后肢足垫皮下注射兔坐骨神经匀浆,建立EAN模型,用免疫组化观察外周淋巴细胞CD28,CTLA-4,B7-1和B7-2蛋白的表达;用RT-PCR检测外周淋巴细胞B7-1和B7-2 mRNA的表达。结果B7-1蛋白和mRNA及CTLA-4蛋白从潜伏期至发病高峰呈递增趋势,而B7-2蛋白和mRNA及CD28蛋白从潜伏期至发病初期明显增高,至发病高峰又下降。结论CD28/CTLA-4,B7与EAN的发病密切相关。B7-2可能与EAN的始发有关,而B7-1与EAN的进展及维持关系更密切。
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    【中图分类号】 R745.4+9 【文献标识码】 A 【文章编号】 1001-9421(2000)02-0086-03

    Dynamic Changes of Costimulatory Molecules CD28/CTLA-4,B7

    in Experimental Allergic Neuritis

    OU Yangjun ZHANG Zhibo WANG Aimin

    (Changsha Research Institute of Neurology,Hunan Province,Changsha,410005,China)

    XIAO Bo XIE Guangjie Yang Huan
, 百拇医药
    (Department of Neurology,Xiangya Hospital,Hunan Medical University,Changsha,410008)

    【Abstract】ObjectiveTo investigate the changing rules of CD28,CTLA-4,B7-1 and B7-2 as well as their effects on the onset of disease in experimental allergic neuritis(EAN).MethodsEAN models were established on mice by subcutaneous injection of homogenate prepared from rabbit sciatic nerves.The expression of CD28,CTLA-4,B7-1 and B7-2 proteins in lymphocytes of peripheral blood was examined with immunohistochemistry,and that of B7-1 and B7-2 mRNA with RT-PCR dynamically on day 14(incubation period),day 18(primary period)and day 22(peak of disease)after mice immunization.ResultsExpression of B7-1 protein/mRNA and CTLA-4 protein increased progressively from incubation period to the peak of disease,whereas that of B7-2 protein/mRNA and CD28 protein increased markedly from incubation period to the early stage of disease,then decreased during the peak of EAN.ConclusionsThe increased expression of CD28/CTLA-4,B7 is closely related with the occurrence of EAN,while B7-2 is considered to be involved in the initiation of the disease and B7-1 in its progress and persistence.
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    【Key words】 neuritis,experimental allergic; minor lymphocyte stimulatory antigens; polymerase chain reaction; disease models,animals; mice

    协同刺激分子是表达于T细胞表面的免疫活性分子,与抗原提呈细胞表面的配体结合后刺激T细胞增殖、分化为效应细胞[1,2],有关其在格林巴利综合征(GBS)或实验性变态反应性神经炎(EAN)发病中的作用,迄今在国内外尚未见报道。本实验动态观察了协同刺激分子CD28/CTLA-4,B7在EAN从潜伏期至发病高峰的变化,探讨其与GBS发病的关系。

    1 材料与方法

    1.1 EAN动物模型诱导 32只健康雄性昆明小鼠(6~8周,25~30 g)随机分为对照组、潜伏期组、发病初期组和发病高峰组,每组8只。后三组分别于动物免疫后第14天(潜伏期)、第18天(发病初期)及第22天(发病高峰期)处死。取0.05 ml兔周围神经匀浆加等量福氏完全佐剂(CFA)混合制成乳剂,免疫于兔双侧后肢足垫下。对照组用生理盐水代替兔神经匀浆。
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    1.2 外周血淋巴细胞B7-1,B7-2,CD28和CTLA-4蛋白的检测 用3%异戊巴妥钠腹腔麻醉,心脏抽血后肝素抗凝。常规分离淋巴细胞。涂片,丙酮固定。用间接免疫荧光法检测四种协同刺激分子,显微镜下计数10个高倍视野下的阳性细胞数,取其平均值。

    1.3 淋巴细胞B7-1,B7-2 mRNA表达水平检测

    1.3.1 cDNA合成和PCR扩增 取抗凝血1 ml,按上述方法分离出淋巴细胞后,加TRIzol试剂1 ml,按试剂操作说明提取RNA。取样品RNA 0.2 μg,按试剂盒操作说明进行逆转录反应合成cDNA。

    取cDNA反应液10 μl,分别加入2.5 mM dNTP 4 μL,Taq酶1 U,10×PCR缓冲液5 μl,β-actin上、下游引物各1 μl(10 pmol/μl),B7-1或B7-2上、下游引物各2 μl(10 pmol/μl),加去离子双蒸水至终体积50 μl,石蜡油覆盖,95 ℃变性5 min。反应条件为:95 ℃变性1 min,55 ℃退火1 min,72 ℃延伸1 min。循环30次后72 ℃延伸5 min。
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    1.3.2 PCR产物的分析 2%琼脂糖凝胶电泳后在Eagle Eye Ⅱ型图像处理系统上计算出B7-1,B7-2,β-actin密度,用β-actin密度作为参照,求出B7-1,B7-2基因表达的相对值。

    1.4 统计学处理 本研究测定数值用平均数±标准差(x±s)表示。进行q检验、t检验及相关分析。

    2 结果

    2.1 外周血淋巴细胞B7-1,B7-2,CD28,CTLA-4蛋白表达水平 B7-1,B7-2和CD28在对照组仅见极少量表达,CTLA-4未检测出表达,见附表。实验组B7-1和CD28从潜伏期到发病初期,两者表达均逐步增加,至发病高峰达最高,较对照组明显增高(P<0.01);B7-2和CTLA-4从潜伏期开始增加,在发病初期达最高,至发病高峰又下降,较对照组亦明显增高(P<0.01)。

    附表 小鼠外周血淋巴细胞协同刺激分子及B7 mRNA的表达(±s) 组别
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    B7-1

    B7-2

    CD28

    CTLA-4

    B7-1 mRNA

    B7-2 mRNA

    对照组

    0.44±0.43

    2.19±1.65

    1.83±0.51

    0

    1.48±0.13
, 百拇医药
    1.43±0.07

    潜伏期

    7.01±1.801)2)

    19.09±6.061)

    14.31±2.411)2)

    0.53±0.23

    2.42±0.261)

    2.95±0.431)

    病初期

    13.91±4.801)
, 百拇医药
    25.55±10.311)

    16.91±2.671)

    1.01±0.22

    2.90±0.571)

    7.44±2.931)

    高峰期

    19.30±5.991)3)

    15.79±4.181)3)

    12.48±2.091)3)

, 百拇医药     1.43±0.21

    4.96±1.361)

    3.94±0.691)

    与对照组比较:1)P<0.01;与发病初期比较:2)P<0.05,3)P<0.012.2 外周血淋巴细胞B7-1 mRNA,B7-2 mRNA表达 见附表,B7-1 mRNA的表达从潜伏期至发病高峰逐步增加;与对照组相比,明显增加,差异有高度显著性(P<0.01)。B7-2 mRNA从潜伏期至发病初期迅速增加,至发病高峰又下降;与对照组相应时间比较,明显增加,差异具有高度显著性(P<0.01)。

    直线相关分析显示:B7-1 mRNA,B7-2 mRNA表达强度均与其蛋白表达强度相平行,与其各自的潜伏期、发病初期、发病高峰期的相关系数值分别为0.766,0.773,0.724和0.737,0.782,0.840,差异均有显著性(P<0.05)。
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    3 讨论

    近来研究表明,T细胞的活化除了需要抗原刺激外,还须第二信号的参与,第二信号的传递主要由协同刺激分子完成。目前研究较多的协同刺激分子及其配体包括CD28/CTLA-4;B7-1/B7-2,CD40 L:CD40,HSA:HSA,CD5:CD72。其中又以CD28/CTLA-4,B7-1/B7-2最为关键,在T细胞活化过程中起主导作用[3,4]。本结果表明CD28/CTLA-4:B7与EAN的发病密切相关,在EAN的潜伏期,B7-1和CD28的表达逐步增加,至发病高峰达最高;而B7-2和CTLA-4的表达从潜伏期开始增加,发病初期达顶峰,至发病高峰又下降。增加的CD28与B7结合后,可诱导IL-2的产生及T细胞的增殖,上调免疫反应,而CTLA-4与B7结合后,抑制T细胞的增生或直接诱导已被激活的T细胞的凋亡,下调免疫反应[5]。B7-1和B7-2 mRNA和蛋白表达呈同步增加,提示B7-1和B7-2的表达增加主要是发生在转录水平。已有不少作者观察到B7-1和B7-2在不同的自身免疫性疾病中所起的作用不尽相同。在多发性硬化的发病中,B7-1比B7-2更重要[6,7]。本研究观察到在EAN发病过程中,B7-1和B7-2均呈明显增加,只是B7-2在发病初期达到最高峰,故认为与EAN的始发关系更为密切,而B7-1从潜伏期至发病高峰呈逐步增加的倾向,推测参与了EAN的进展及维持。
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    关于B7-1和B7-2在不同免疫性疾病中所起的各种作用,目前仍不是十分清楚。已有证据表明B7-1和B7-2在CD+4 T细胞(Th0细胞)分化为效应细胞的过程中起着不同的作用[8]。一般情况下,CD+4 T细胞被激活后,或者转变为Th1细胞,或者转变为Th2细胞,两者通过产生不同的细胞因子调节免疫反应。Th1细胞主要分泌IL-2,INF-γ,TNF-β,而Th2细胞主要分泌IL-4,IL-5,IL-10。前者介导细胞免疫,后者与体液免疫有关。有人发现应用抗B7-1抗体能够预防实验性变态性脑炎(EAE)的发生或减轻发病的程度,小鼠体内Th0细胞主要向Th2细胞的转化[9]。反之,用抗B7-2抗体处理后,出现Th1细胞增多,导致疾病的加剧,因而认为B7-1主要促使Th0细胞向Th2细胞转化。多发性硬化或EAE主要由细胞免疫异常所致,应用抗B7-1抗体,阻断了Th0细胞向Th1细胞转化,使执行细胞免疫的Th1细胞减少,从而达到治疗EAE的目的。本研究观察到在EAN中B7-2和B7-1均呈明显增加,提示体液免疫和细胞免疫均参加了EAN的发生,与既往的临床及实验观察相吻合[10]
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    总之,CD28/CTLA-4,B7在EAN的发生和进展中起着非常重要的作用,干扰或阻断第二信号的传递有可能达到预防或治疗EAN或GBS的目的。【作者简介】 欧阳俊(1963~),男,湖南长沙人,长沙市神经病学研究的主治医师,湖南医科大学兼职讲师,主要从事神经内分泌学,周围神经疾病的研究。

    【参 考 文 献】

    [1] Khalili-Shirazi A,Hughes RA,Brostoff SW,et al.T cell responses to myelinprotein in Guillain-Barre Syndrome[J].J Neurol Sci,1992,111(2):200

    [2] Taylor WA,Brostoff SW,Hughs RA.P2 specific lymophocyte transformation in Guillain-Barre Syndrome and chronic idiopathic demyelinating polyradiculoneuropathy[J].J Neuro Sci,1991,104(1):52
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    [3] Hathcock KSG,Laszlo HB,Dickler J,et al.Identification of an alternative CTLA-4 ligand costimulatory for T cell activation[J].Science,1993,262(4):905

    [4] Stout RD,Suttles J,Xu JC,et al.Impaired T cell-mediated macrophage activation in CD40 ligand-deficient mice[J].J Immunol,1996,156(7):8

    [5] Gribben JGGJ.CTLA-4 mediates antigen-specific apoptosis of human T cells[J]. Proc Natl Acad Sci USA,1995,92(3):811
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    [6] Svenningsson A,Dotevall L,Stemme S,et al.Increased expression of B7-1 costimulatory molecule on cerebrospinal fluid cell of patients with multiple sclerosis and infectious central nervous system disease[J].J Neuroimmuno,1997,75(1):59

    [7] Gen K,Dona DL,Reder AT.Increased CD80(+) B cell in active multiple sclerosis and reversal by interferon beta-1b therapy[J].J Clin Invest,1997,99(11):2664

    [8] Thompson CB.Distict roles for the costimulatory ligand B7-1 and B7-2 in T helper cell differentiation?[J]Cell,1995,81(3):979

    [9] Cross AHTJ.Long-term inhibition of murine experimental autoimmune encephalomyelitis:using CTLA-4 Fc supports a key role for CD28 costimulation[J].J Clin Invest,1995,95(6):2783

    [10] 王学萍,赵雅珍,陈长春,等.格林-巴利综合征患儿细胞免疫和体液免疫的初步研究[J].中国实验临床免疫学杂志,1991,3(1):25

    【收稿日期】 1999-12-10, 百拇医药