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编号:10258003
一种白细胞共同抗原的鉴定及其对B细胞活化的影响
http://www.100md.com 《中国免疫学杂志》 1999年第2期
     作者:王运平 张淑珍 朱立平

    单位:山东滨州医学院免疫学教研室,滨州256603

    关键词:白细胞共同抗原;5H12;分子量

    中国免疫学杂志990203 中国图书分类号 R392.11

    摘 要 目的:用单克隆抗体鉴定白细胞共同抗原并对其性质进行初步分析。方法:用B细胞株3D5免疫Balb/c小鼠得到单抗5H12,借助间接免疫荧光及流式细胞仪分析,检测5H12抗原在多种白细胞表面的表达情况,并从白细胞膜中提取5H12抗原,通过增殖试验、聚丙烯酰胺凝胶电泳及免疫印迹对其特性进行初步分析。结果:5H12抗原表达于多种白细胞表面,包括休止T细胞、休止B细胞、单核细胞、中性粒细胞、体外PHA激活的T细胞、体外anti-μ激活的B细胞、也表达在T细胞株(Jurkat、Peer)、B细胞株(3D5、Daudi、CESS、BJAB)、单核细胞株U937和髓细胞株K652表面。增殖试验表明,该抗原与相应单抗结合后导致B细胞活化抑制。对抗原的初步分析显示:5H12是一种单链蛋白质分子,分子量为22 kD。结论:5H12是一种单链膜蛋白分子,属于白细胞共同抗原,与B细胞活化有关。
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    Identification of leukocyte common antigen (LCA) 5H12 and discovery of its effect on B cell activation

    WANG Yun-Ping,ZHANG Shu-Zhen,ZHU Li-Ping.

    Department of Immunology,Binzhou Medical College,Binzhou 256603

    Abstract Objective:To identify leukocyte common antigen(LCA) with monoclonal antibody(McAb) and analyze the LCA.Methods:Immunized Balb/c mice with B cell line 3D5 and obtained McAb 5H12,then detected the expression of 5H12 antigen on various kinds of leukocytes and white cell lines by indirect immunofluorescence and flowcytometric analysis and finally isolated and purified 5H12 antigen from cell membrane and analyzed the 5H12 by proliferation test ,SDS-polyacrylamide gel electrophoresis(SDS-PAGE) and Western-blotting.Results:5H12was expressed on a panel of human leukocytes and white cell lines including resting T cells,resting B cells,monocytes,neutrophils,PHA-activated T cells,anti-μ-activated B cells,T cell lines(Jurkat,Peer),B cell lines(3D5,Daudi,CESS,BJAB),monocyte cell line U937 and myeloid cell line K652.Combination of 5H12 antigen with 5H12 McAb could induce inhibition of B cell activation in a dose-dependent manner and this suggested that 5H12 might play a role in the process that led to B cell activation and proliferation.SDS-PAGE and Western-blotting analysis indicated that 5H12 is a 22 kD one-peptide-chain protein.Conclusion:5H12 is a one-peptide-chain membrane protein molecule,it is a LCA and related to cell activation.
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    Key words Leukocyte common antigen 5H12 Molecular weight

    白细胞共同抗原(leukocyte common antigen,LCA)表达于多种白细胞表面,是一大类粘附分子,具有多种功能,与细胞活动密切相关。在免疫应答过程中,LCA参与免疫细胞间的粘附,充当协同刺激分子,与免疫细胞的识别活化、增殖分化、发挥效应有密切关系。LCA表达缺陷,可导致免疫反应异常。由于其作用重要,LCA已受到广泛重视。本实验鉴定了一种LCA 5H12,并对其功能进行了初步分析,为深入研究打下基础。

    1 材料与方法

    1.1 仪器、材料与试剂 541型流式细胞仪(美国Coulter);CO2培养箱(美国Shel-Lab);FITC标记的羊抗鼠IgG,碱酶标记的羊抗鼠IgG,DEAE-Sephadex A50,anti-μ,PHA,SDS,过硫酸铵,HAT,TEMED(均为美国Sigma);RPMI1640(美国GIBCO);CNBr活化的Sepharose 4B(瑞典Pharmacia);3H-TdR(中国原子能研究所);NP-40,PEG(瑞士Fluka);硝酸纤维素膜(美国Bio-Rad);其它均为国产试剂。各种细胞株由医科院基础所单抗室提供。
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    1.2 单抗制备 用人活化的B细胞株3D5免疫Balb/c小鼠。在50%PEG(MW:1 450)条件下,将小鼠脾细胞与SP2/0细胞融合。融合后的细胞在HAT培养液中培养,杂交瘤细胞经两步进行筛选。先用ELISA法筛选产生高滴度小鼠Ig的阳性孔。再用3D5细胞和人T细胞株Jurkat作靶细胞,经间接免疫荧光染色,用流式细胞仪进行分析,然后对与3D5和Jurkat两种细胞均呈阳性反应孔的细胞作连续3次克隆,最后得到杂交瘤细胞株5H12。接种5H12杂交瘤细胞于Balb/c小鼠腹腔以制备腹水。单克隆抗体5H12的血清型用双向琼脂扩散试验检测。

    1.3 人外周血单个核细胞(PBMNC)的制备 方法见文献[1]。

    1.4 人外周血T细胞、B细胞、单核细胞、中性粒细胞和红细胞的分离 方法见文献[1]。

    1.5 活化T、B细胞的制备 用24孔板培养细胞,每孔加T细胞悬液2 ml(含2×106个细胞),T细胞悬液中加PHA至终浓度2 μg/ml,B细胞悬液中加anti-μ至终浓度100 μg/ml,5%CO2培养箱孵育72 h。
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    1.6 间接免疫荧光试验 一抗用5H12单抗腹水。二抗为FITC标记的羊抗鼠IgG抗体,用流式细胞仪检测[2]

    1.7 流式细胞仪分析 仪器的工作条件为488 nm,每个样品均检测10 000个细胞,检测参数为FALS,L90°LS和LIGFL,用仪器中的计算机分析阳性细胞百分率及荧光强度。

    1.8 T、B细胞增殖试验 96孔尖底培养板,每孔置1×105个PBMNC,分加PHA(终浓度2 μg/ml),anti-μ(终浓度100 μg/ml)和/或5H12单抗腹水(稀释度为1∶1 000.0、1∶500.0、1∶250.0、1∶125.0、1∶62.5),对照用SP2/0腹水,培养板置37℃、5% CO2培养箱孵育72 h,孵育前16 h加3H-TdR,用细胞收集器收集细胞,液闪计数cpm值,每一条件均设3个平行孔。
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    1.9 5H12单抗的纯化 先用硫酸铵分级沉淀法,后用DEAE-Sephadex A50离子交换法得到纯化的5H12单抗。

    1.10 膜蛋白的提取、纯化和鉴定 按文献[3]提取3D5细胞膜蛋白,按文献[4]用亲和层析法从膜蛋白中纯化5H12抗原,亲和层析柱用的载体为CNBr活化的Sepharose 4B,配基为5H12单抗,纯化抗原先经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),再进行Western印迹分析,印迹分析时,一抗用1∶200稀释的5H12单抗腹水,对照为CD8单抗腹水,二抗为1∶3 000稀释的碱酶标记的羊抗鼠IgG[5]

    2 结果

    2.1 杂交瘤的筛选与克隆 用3D5和Jurkat作靶细胞,用间接免疫荧光染色法对产生较多小鼠IgG的杂交瘤进行筛选。取两种细胞同时染色(5H12)的细胞,用有限稀释法经连续3次克隆,得5H12杂交瘤。把5H12杂交瘤注射入Balb/c小鼠腹腔制备5H12单抗腹水。琼脂扩散试验表明5H12单抗为IgG2b
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    2.2 5H12抗原的表达 间接免疫荧光染色后经流式细胞仪分析可见休止T细胞、休止B细胞、单核细胞均明显表达5H12抗原,而中性粒细胞弱表达,红细胞不表达,B细胞经anti-μ激活后及T细胞经PHA激活后,细胞表面仍表达5H12抗原。各种细胞株包括T细胞株(Jurkat,Peer)、B细胞株(3D5、Daudi、CESS、BJAB)、单核细胞株U937和髓样细胞株K562均表达5H12抗原。上述结果说明5H12抗原表达于多种白细胞表面,属白细胞共同抗原。

    2.3 5H12抗原对人B细胞增殖的影响 功能试验表明5H12单抗能够抑制anti-μ诱导的B细胞增殖。

    表1 5H12单抗抑制anti-μ诱导的PBMNCs的3H-TdR掺入
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    Tab.1 Inhibition of 3 H-TdR uptake of anti-μ-induced PBMNCs by monoclonal antibody 5H12 3 H-TdR uptake(cpm)

    —

    1∶1 000.0

    1∶500.0

    1∶250.0

    1∶125.0

    1∶62.5

    —1)

    —
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    5H12

    SP2/0

    5H12

    SP2/0

    5H12

    SP2/0

    5H12

    SP2/0

    5H12

    SP2/0

    EXP 1.

, 百拇医药     1 501

    3 241

    1 875

    3 631

    1 317

    2 992

    1 114

    2 436

    894

    2 503

    743

    2 041

    ±243
, http://www.100md.com
    ±616

    ±92

    ±183

    ±67

    ±352

    ±165

    ±203

    ±112

    ±442

    ±83

    ±428

    EXP 2.

    1 165
, 百拇医药
    2 823

    2 155

    2 671

    1 885

    2 858

    1 849

    2 972

    1 358

    2 789

    1 310

    2 453

    ±167

    ±403
, 百拇医药
    ±391

    ±264

    ±442

    ±50

    ±379

    ±361

    ±110

    ±67

    ±327

    ±537

    EXP 3.

    1 649

    3 411
, 百拇医药
    2 570

    3 322

    2 351

    3 508

    2 210

    4 343

    1 748

    4 507

    1 456

    2 928

    ±400

    ±386

    ±90
, http://www.100md.com
    ±274

    ±86

    ±238

    ±594

    ±404

    ±245

    ±223

    ±251

    ±92

    EXP 4.

    1 266

    2 497

    503
, 百拇医药
    4 417

    410

    3 647

    546

    3 539

    658

    3 092

    748

    2 968

    ±461

    ±1 333

    ±318

    ±2 029
, 百拇医药
    ±74

    ±111

    ±91

    ±1 106

    ±135

    ±1 182

    ±338

    ±702

    Note:1×105 PBMNCs in 0.2 ml of 10% FCS RPMI1640 were incubated at the presence of 100 μg/ml of anti-μ for 72 h,various concentrations of McAb 5H12 or SP2/0 were applied to the cell culture at the 0 h ;1)Without anti-μ,EXP:experiment
, 百拇医药
    anti-μ为B细胞丝裂原,对T细胞无作用,因此用anti-μ刺激PBMNC就是刺激B细胞增殖。4次实验表明,anti-μ诱导的B细胞增殖均受到5H12单抗的抑制,此抑制作用随5H12单抗浓度的升高而增强,但抑制作用因个体而异。对照SP2/0腹水则无此作用(表1)。5H12单抗对PHA诱导的T细胞增殖无影响,也不能诱导人PBMNC增殖。

    2.4 5H12抗原的鉴定 纯化的5H12抗原在还原和非还原条件下经SDS-PAGE,均只显示一条带,据标准曲线测得其分子量为22 kD。Western印迹分析证明这条22 kD的蛋白带就是5H12抗原。

    3 讨论

    LCA表达于多种白细胞表面,对细胞发挥生理功能具有重要作用,目前已发现LCA 60余种,作用极为广泛,有些LCA的作用已经清楚,而有些尚需探讨。本实验中,我们用制备的单抗鉴定了一种LCA 5H12,具有调节B细胞活化的作用。5H12的分子量与已知的LCA CD81分子量相同,均为22 kD。CD81主要表达在B细胞表面,也表达在单核细胞及T细胞表面,属白细胞分化抗原4次跨膜分子家族(TM-4)成员,具有离子通道作用,但CD81为增殖性抗体的靶抗原,而实验中的5H12为抑制性抗体的靶抗原(对B细胞而言)。因此两者分子量虽然相同,但作用不同。但5H12与CD81的区别尚有待于对多肽链的进一步分析,包括氨基酸的组成、排列、二硫键的数目与位置以及羧基端与氨基端的氨基酸种类。至于T、B细胞5H12抗原与相应单抗结合后表现出不同效应、可能涉及多种因素,如T、B细胞活化的途径不同,表面抗原分布不同,受体与配体亲和力不同,活化途径不同,细胞基因功能活动情况不同等。但只有对5H12抗原进行深入的分子生物学研究,才能完整揭示其生理和病理功能。
, http://www.100md.com
    张淑珍 朱立平 中国医学科学院基础医学研究所,北京100730

    作者简介:王运平,男,34岁,硕士,讲师,主要从事BRM的研究;

    朱立平,男,59岁,教授,博士生导师,主要从事分子免疫学研究

    4 参考文献

    1 杨景山.血细胞的分离.见:杨景山主编.医学细胞化学与细胞生物学技术.北京:北医协和联合出版社,1990:4-18

    2 王德斌,张叔人,刘卓如.细胞免疫学方法选编.北京:人民卫生出版社,1986:289-308

    3 Harlow E,Lane D. Antibodies:A laboratory manual. New York:Cold spring harbor laboratory,1988:446-450

    4 王传怀.亲和层析.见:张承圭,王传怀,袁玉荪 et al eds.生物化学仪器分析及技术.北京:高等教育出版社,1990:215-244

    5 Harlow E,Lane D. Antibodies:A laboratory manual.New York:Cold spring harbor laboratory,1988:473-506

    〔收稿1997-11-22 修回1998-05-25〕, 百拇医药