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编号:10258197
辅佐细胞在磷酸一乙脂激活γδT细胞中的作用①
http://www.100md.com 《中国免疫学杂志》 2000年第1期
     作者:黄岚 葛锡锐

    单位:黄 岚(中国科学院上海细胞生物学研究所 上海 200031);葛锡锐(中国科学院上海细胞生物学研究所 上海 200031)

    关键词:γδT细胞;磷酸一乙脂;辅佐细胞

    中国免疫学杂志000102 摘 要:目的:研究辅佐细胞在非肽类抗原MEP激活γδT细胞中的作用及机制。方法:用花环沉降法分离出正常人外周血中的T细胞,通过细胞计数和FACS,观察MEP激活γδT细胞时辅佐细胞的作用。结果:MEP激活γδT细胞需要有IL-2的持续存在。MEP和IL-2联合作用于T细胞可少量激活其中的γδT细胞,但与IL-2的单独作用无明显差异。加入辅佐细胞能大大促进MEP和IL-2联合激活γδT细胞的作用,且明显强于IL-2的单独作用。辅佐细胞分泌的上清对MEP激活γδT细胞无明显促进作用。结论:MEP激活γδT细胞需要辅佐细胞的参与,可能主要通过与T细胞间的直接接触而起作用。
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    分类号:R371.4

    Role of accessory cells in the activation of γδT cells induced by monoethyl phosphate

    HUANG Lan

    Shanghai Institute of Cell Biology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200031

    GE Xi-Rui

    Shanghai Institute of Cell Biology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200031

    Abstract:Objective:Study of the role of accessory cells in the activation of γδT cells by nonpeptidic antigen monoethyl phosphate(MEP).Methods: T cells from peripheral blood of healthy donors have been isolated by means of E-rosette,then the cellular requirement for the proliferation of γδT cells activated by MEP has been investigated by flow cytometry.Results: The continuous presence of IL-2 was required for the proliferation of γδT cells in response to MEP.The combination of IL-2 and MEP stimulated a few of γδT cells among the whole T cells,but the expansion had no significant difference compared with IL-2 alone.However,the addition of accessory cells obviously enhanced the proliferation of γδT cells induced by MEP and IL-2,and the effect was obviously greater than that by IL-2 alone.The supernatant of accessory cells had no obvious effect on the expansion of γδT cells stimulated with MEP.Conclusion: Accessory cells are necesssary in the activation of γδT cells induced by MEP.Moreover,it is possible that accessory cells provide the necessary costimulatory factors for γδT cell proliferation by direct contact.
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    Key words:γδT cells Monoethyl phosphate Accessory cells▲

    γδT细胞是人外周血中含量很少的一类T淋巴细胞,仅占1%~10%。非肽类的小分子磷酸化合物如磷酸一乙脂(monoethyl phosphate,MEP)等能选择性激活γδT细胞,但γδT细胞对这些配体的具体识别机制还不清楚。本研究旨在观察辅佐细胞在MEP激活γδT细胞中的作用,并对其作用机制进行初步探讨。

    1 材料与方法

    1.1 人外周血T淋巴细胞和辅佐细胞的分离 取7名健康成年人新鲜外周静脉血,肝素抗凝,用Ficoll-Hypaque分离出外周血单个核细胞。然后用2-aminoethyl-isothiunrnium bromide hydrobromide(AET,Sigma公司)处理的绵羊红细胞分离出T细胞(T)和非T细胞,非T细胞作为辅佐细胞(accessory cells,简称A),用丝裂霉素C(Tokyo Kyowa公司)处理辅佐细胞(50 μg/107 cells)使其丧失增殖能力。
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    1.2 细胞增殖实验

    1.2.1 辅佐细胞对MEP 激活γδT细胞的作用 于24孔细胞培养板中每孔加入5×105T细胞,实验组每孔再加入4×105辅佐细胞,对照组加入培养液,各孔终体积为1 ml。培养液为含10%自体血清的RPMI1640,向各孔加入1 mmol/L MEP (Tokyo Kasei 公司)和40 U/ml IL-2(上海华新生物制品公司)刺激细胞增殖。同时,设只加MEP或IL-2的对照孔及MEP和IL-2共同处理的辅佐细胞孔。37℃,5%CO2连续培养9 d,每3天半量换液,第9天时计数每孔细胞数并用流式细胞仪测定其中γδT细胞的百分含量(γδT细胞数=细胞总数×γδT细胞百分含量)。

    1.2.2 不同浓度辅佐细胞对MEP激活γδT细胞的作用 于24孔细胞培养板中每孔加入5×105T细胞,实验组每孔再加入不同浓度的辅佐细胞,对照组不含辅佐细胞,第9天时测定γδT细胞的数量。
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    1.2.3 辅佐细胞的条件培养液对MEP激活γδT细胞的作用 逐日将辅佐细胞孔的上清作为条件培养液加入T细胞孔,半量换液。辅佐细胞孔中补加含相同浓度MEP和IL-2的新鲜培养液。第9天时测定γδT细胞的数量。

    1.3 细胞表型分析 采用直接荧光抗体染色,抗TCRγδ-PE单抗购自Pharmingen公司,抗CD3-FITC单抗和流式细胞分析仪(FACSC alibur)购自Becton Dickinson公司。

    1.4 统计方法 采用student-t检验。

    2 结果

    2.1 T细胞的分离及辅佐细胞的处理 用花环沉降法分离的T细胞经流式细胞仪分析,CD3+细胞从(83.58±0.91)%提高到(95.00±2.04)%,有效地去除了单核细胞、B淋巴细胞等辅佐细胞。剩余的为少量CD3-CD2+的NK细胞,对实验结果无明显影响。辅佐细胞经丝裂霉素C处理9 d后,细胞无明显增殖。
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    2.2 MEP激活T细胞时需要IL-2的持续存在 由图1可见,无论是T细胞还是T+辅佐细胞对MEP的单独作用都无反应。MEP和IL-2联合作用于T细胞可使其增殖作用稍强于IL-2的单独作用,但差别无显著性(P>0.05)。MEP和IL-2联合作用于T+辅佐细胞时促进淋巴细胞增殖的作用强于IL-2的单独作用(P<0.05)。以上结果表明MEP活化T细胞时需要IL-2的持续存在。图1 IL-2对MEP激活T细胞的影响

    Fig.1 The effect of IL-2 on the activation of T cells by MEP

    Note:*P>0.05 vs T(I);△P<0.05 vs T+A(I);Abbreviations:M,MEP;I,IL-2
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    2.3 辅佐细胞促进MEP和IL-2对γδT细胞的增殖作用 从图2可见,MEP和IL-2联合作用于T细胞即可使其中少数γδT细胞活化增殖作用稍强于IL-2的单独作用,但无显著性差异(P>0.05)。这表明MEP作用于T细胞不能使其中的γδT细胞增殖,而加入辅佐细胞后可使MEP和IL-2对γδT细胞的刺激作用明显增强(P<0.01)。并且在有辅佐细胞存在时,MEP和IL-2促进γδT细胞增殖的作用明显强于IL-2的单独作用(P<0.01)。这表明MEP刺激γδT细胞增殖的作用需要辅佐细胞的存在。而加入辅佐细胞后可使IL-2刺激γδT细胞增殖的作用有所增加,但无显著性差异(P>0.05)。这证实了IL-2对γδT细胞的作用与辅佐细胞无关。图2 辅佐细胞对MEP和IL-2激活γδT细胞的作用

    Fig.2 The role of accessory cells in the activation of γδT cells by the combination of MEP and IL-2
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    Note:*P<0.01,;△P>0.05 vs T(M+I);△△P<0.01,**P>0.05 vs T+A(I);Abbreviations:M,MEP;I,IL-2

    2.4 辅佐细胞促进MEP和IL-2激活γδT细胞的浓度依赖性 图3结果显示随着辅佐细胞浓度的增加,其对MEP激活γδT细胞的促进作用不断增强。这表明辅佐细胞的作用有细胞浓度依赖性。图3 不同数量的辅佐细胞对MEP激活γδT细胞的影响

    Fig.3 The effect of different numbers of accessory cells on the activation of γδT cells by MEP

    2.5 辅佐细胞分泌的上清对MEP激活γδT细胞无明显增强作用 如图4所示,以辅佐细胞分泌的上清为条件培养液的T细胞孔中,γδT细胞的增殖较单用MEP和IL-2培养的T细胞孔有所增强,但无显著性差异(P>0.05)。而加入辅佐细胞的T细胞孔较加入条件培养液的T细胞孔,γδT细胞的增殖明显增强(P<0.05)。因此辅佐细胞可能主要不是通过非细胞接触性方式发挥作用的。图4 辅佐细胞上清对MEP激活γδT细胞的作用
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    Fig.4 The effect of the supernatant of accessory cells on the activation of γδT cells by MEP

    Note:*P<0.01,**P>0.05 vs T;△P<0.01 vs T+As (the supernatant of A)

    3 讨论

    γδT细胞是八十年代中期发现的一类新型T细胞。最近的研究发现MEP等非肽类小分子磷酸化合物可特异性激活γδT细胞[1],为γδT细胞的基础研究和临床应用提供了新的手段。我们的研究发现单用MEP不能使淋巴细胞活化增殖,需要有小剂量IL-2的协同作用。尽管单用IL-2可使γδT细胞有少量增殖,但远不及MEP和IL-2的联合作用。IL-2可能是给MEP激活的γδT细胞提供足够的生长因子,使其有效增殖。Elloso等认为γδT细胞对疟疾抗原的增殖反应需要两种信号,第一种信号是γδT细胞识别疟疾抗原提供的,第二种信号是作用于IL-2受体的细胞因子提供的[2]
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    我们实验室已成功地建立了MEP和IL-2共刺激γδT细胞的体外扩增体系,证实MEP可选择性扩增γδT细胞[3],但对MEP激活γδT细胞的具体机制还不了解。Boom等认为活结核杆菌激活CD4+T细胞和γδT细胞时需要辅佐细胞[4]。Wesch等也认为IPP激活γδT细胞需要抗原递呈细胞和IL-2的参与[5]。我们的研究发现MEP和IL-2联合作用于T细胞,可使其中少量的γδT细胞活化增殖,但与IL-2的单独作用无显著性差异。而加入辅佐细胞可明显促进MEP和IL-2引起的γδT细胞活化增殖。这提示MEP刺激γδT细胞活化增殖需要有辅佐细胞的参与。我们用不同的模型证实了非肽类抗原MEP激活γδT细胞需要有辅佐细胞的参与。但也有少数研究者得出了不同的结论。Lang等发现克隆的γδT细胞在缺乏抗原递呈细胞的情况下可直接对非肽类配体起反应,表现为细胞毒性和细胞因子产生[6]。研究结论不一致可能是由于γδT细胞存在不同亚群,不同配体和不同递呈途径。
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    辅佐细胞促进非肽类抗原激活γδT细胞的具体机制还未完全阐明。目前认为非肽类抗原可能不需要辅佐细胞的加工和递呈[7]。因此,辅佐细胞可能通过以下两种途径使MEP有效激活γδT细胞:一是辅佐细胞通过分泌多种细胞因子,促进T细胞的增殖。我们用辅佐细胞的上清作为条件培养液,观察到其虽可部分促进MEP对γδT细胞的激活,但与未加条件培养液者相比,无显著性差异。因此,辅佐细胞可能主要不是通过分泌活性因子起作用的。二是辅佐细胞表面表达B7分子等共刺激因子及ICAM-1等多种粘附分子,可提供共刺激信号使γδT细胞充分活化增殖[8]。由本实验的初步结果,我们推测辅佐细胞可能主要是通过与γδT细胞的直接接触而提供活化γδT细胞所必需的共刺激信号,有关辅佐细胞作用的具体分子机制有待进一步研究。■

    ①本课题受世界实验室MCD-I I-IV计划资助

    作者简介:黄 岚,女,28岁,博士生;
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    指导教师,葛锡锐,男,研究员,主要从事细胞免疫学和肿瘤免疫学研究

    参考文献:

    [1]Tanaka Y,Morita C,Tanaka Y et al. Natural and synthetic non-peptide antigens recognized by human γδT cells. Nature,1995;375(6527):155

    [2]Elloso M M,Van der Heyde H C,Troutt A et al.Human γδT cell subset-proliferative response to malarial antigen in vitro depends on CD4+ T cells or cytokines that signal through components of the IL-2R.J Immunol,1996;157(5):2096
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    [3]Chen S H,OKi A,OHno T et al.Selective proliferation of human γδT cells in vitro.Cell Res,1996:6(2):177

    [4]Boom W H,Chervenak K A,Mincek M A et al.Role of the mononuclear phagocyte as an antigen-presenting cell for human γδT cells activated by live Mycobacterium tuberculosis. Infect Immun,1992;60(9):3480

    [5]Wesch D,Marx S,Kabelitz D.Comparative analysis of αβ and γδT cell activation by Mycobacterium tuberculosis and isopentenyl pyrophosphate. Eur J Immunol,1997;27(4):952
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    [6]Lang F,Peyrat M A,Constant P et al.Early activation of human Vγ9V δ2T cell broad cytotoxicity and TNF production by nonpeptidic Myobacterial ligands.J Immunol,1995;154(11):5986

    [7]Sireci G,Champagne E,Fournie J J et al. Patterns of phosphoantigen stimulation of human Vγ9/Vδ2 T cell clones include Th0 cytokines.Human Immunol,1997;88(2):70

    [8]Takamizawa M,Fangnoni F, Mehta-Daamani A et al.Cellular and molecular basis of human γδT cell activation.J Clin Invest,1995;95(1):296

    收稿日期:1999-04-28

    修回日期:1999-07-19, http://www.100md.com