当前位置: 首页 > 期刊 > 《解剖学报》 > 1999年第3期
编号:10258725
针刺对小鼠腹腔巨噬细胞的热休克蛋白、诱导性一氧化氮合酶及其基因表达的效应
http://www.100md.com 《解剖学报》 1999年第3期
     作者:王一菱 郑乃刚 吴景兰 王红梅 丁一

    单位:王一菱 吴景兰 王红梅 丁一(河南医科大学分子细胞生物学研究中心);郑乃刚(河南省临床检验中心,郑州 450052)

    关键词:巨噬细胞;一氧化氮合酶基因表达;热休克蛋白;电针

    解剖学报990324

    【摘要】 目的 研究针刺对小鼠腹腔巨噬细胞的热休克蛋白(HSP)、诱导性一氧化氮合酶(iNOS)及其mRNA表达的效应。 方法 将24只昆明小鼠腹腔注射无菌石蜡油后,随机分为3组:电针(EA)组、对照1(C1)组和对照2(C2)组。将3组收集的腹腔巨噬细胞制备成玻片和硝酸纤维素膜(NCM)两种标本,应用原位杂交、免疫细胞化学、细胞化学及斑点印迹技术检测HSP70、iNOS及iNOS mRNA。 结果 HSP70定位于巨噬细胞的胞质和胞核;iNOS mRNA及iNOS均定位于巨噬细胞的胞质;3组的iNOS mRNA、iNOS、HSP70的斑点印迹的扫描数值均为EA组>C2组>C1组(P<0.01)。 结论 电针可显著提高小鼠腹腔巨噬细胞的HSP70、iNOS及iNOS mRNA表达。
, http://www.100md.com
    ACUPUNCTURE EFFECTS ON INDUCIBLE NITRIC

    OXIDE SYNTHASE mRNA, iNOS PRODUCT AND

    HEAT SHOCK PROTEIN IN PERITONEAL

    MACROPHAGES OF THE MOUSE

    Wang YilingΔ, Zheng Naigang, Wu Jinglan, Wang Hongmei, Ding Yi

    (Molecular Cell Biology Research Center, Henan Medical University, Zhengzhou)

    【Abstract】 Objective To study the acupuncture effects on the inducible nitric oxide synthase (iNOS) mRNA, iNOS product and heat shock protein(HSP) 70 in the mouse macrophages. Methods After peritoneal stimulation with steriled paraffin oil for 48h, 24 Kunming mice were randomly divided into 3 groups. They included:electroacupuncture(EA) group, treated with EA; Control 1(C1) group, peritoneal macrophages treated with culture medium for 18h; and control 2(C2) group, treated with neither EA nor culture The macrophages in 3 groups collected from respective peritoneal cavity were prepared into two kinds of specimens including slide and nitrocellulose membrane (NCM) specimens. The iNOS mRNA, iNOS and HSP70 were detected respectively with in situ hybridization, cytochemistry, immunohistochemistry and RNA and protein dot blots. Results The results showed that the signals of iNOS mRNA and iNOS product were localized in the macrophage cytoplasm; the immunoreactivity (IR) of HSP70 localized in both cytoplasm and nucleus. The dot blot signal scanning value of those in 3 groups in comparison all showed as follows: EA group>C2 group >C1 group,P<0.01.Conclusion Acupuncture effect could up regulate expression of iNOS mRNA and promote iNOS activity and immunoreactivity of HSP70.
, 百拇医药
    【Key words】 Macrophages; iNOS gene expression; HSP; Acupuncture

    我们以前的试验表明针刺具有免疫调节效应。近年有报道,NO作为神经递质及广泛存在的信息分子,对血管舒张和抗侵袭微生物包括病毒、细菌、霉菌、原虫和肿瘤细胞的细胞毒性起着重要作用;巨噬细胞的诱导性一氧化氮合酶(iNOS)可被脂多糖(LPS)及细胞因子,如干扰素γ(INFγ)肿瘤坏死因子α(TNFα)及白介素-1β(IL-β)等诱导表达[1,2]。应激的热休克蛋白(HSPs)作为伴侣分子对蛋白质的折叠和装配起着重要作用,并有利于保护细胞避免损伤和免疫调节功能。总之,iNOS及NO和hsps在免疫调节和抵抗细胞外环境与细胞内有害因素的防御方面起着重要作用。本文首次报道针刺具有上调小鼠腹腔巨噬细胞内iNOS及HSP70的表达和iNOS的基因表达效应。

    材料和方法
, http://www.100md.com
    对24只昆明小鼠腹腔注射无菌石蜡油0.1 ml,48h后,随机将小鼠分为3组:电针(EA)组:电针(2Hz)双侧“足三里”穴15min;对照1(C1)组:不经电针,以RPMI-1640培养腹腔巨噬细胞18h;对照2(C2)组,不经电针也不经培养处理。对每只小鼠腹腔注入1.0 ml生理盐水后收集巨噬细胞悬液,以酸性非特异性酯酶(ANAE)染色鉴别巨噬细胞纯度达95%,调整细胞浓度为1×106/ml,将5 μl细胞悬液各点于玻片和NCM上,同时制备玻片标本和硝酸纤维素膜(NCM)两种标本。玻片标本经2%多聚甲醛固定10 min;NCM标本晾干后以氯仿蒸气处理2 min裂解细胞膜。在NCM上原位暴露细胞质内蛋白质,应用HSP70单抗(stressgen)、间接酶标(碱性磷酸酶,ALP)免疫组织化学方法进行玻片及NCM上的HSP70免疫组织化学反应,后者在NCM上显示完整细胞蛋白质的斑点印迹(方法详见《实用非放射性分子生物学实验技术》[3])。以免疫细胞化学和完整细胞蛋白质斑点印迹检测HSP70免疫反应性(IR)。应用还原型β-NADPH(Sigma)及硝基四唑盐(NBT)为底物以细胞化学和完整细胞蛋白质斑点印迹显示iNOS活性。应用自制生物素标记的iNOS-cDNA(0.7kb)探针以原位杂交和完整细胞RNA斑点印迹[3]显示iNOSmRNA,主要步骤为将NCM标本以氯仿蒸气裂解细胞膜暴露胞质内RNA,以RNA变性液在NCM下渗透变性,真空烤膜;NCM标本及玻片标本在42℃下进行预杂交及杂交过夜。杂交后以0.1×SSC 严格洗涤,乙酰化BSA封闭,链霉亲和素(SA)-AP复合物孵育、洗涤、杂交组织化学显色。以上实验的显色体系皆为NBT与5-溴4-氯3-吲哚磷酸(BCIP)为底物的碱性磷酸酶体系。分别设不加底物、不加第一特异抗体及以RNase A(promega)预处理(100 mg/L,37℃,60 min)的阴性对照。对玻片标本以油镜定位观察;对斑点印迹信号以薄层层析扫描仪,530 nm波长进行扫描,以相对密度数值进行统计学处理。
, 百拇医药
    结 果

    应用碱性磷酸酶(ALP)、NBT/BCIP的显色体系iNOS mRNA、iNOS活性及HSP70-IR均呈现紫色细颗粒,阴性对照未呈现颜色。iNOS mRNA信号及iNOS活性均定位于巨噬细胞的胞质,HSP70-IR定位于胞质及胞核,电针组的胞核定位比其他组更为明显。在玻片标本上对比3组的iNOS-mRNA,iNOS活性及HSP70-IR皆可见EA组>C2组>C1组(图1~9)。在NCM标本上对比扫描数值:HSP70-IR的EA组(5.97±2.11)>C2组(4.05±1.43)>C1组(2.14±0.76),P<0.01(图10)。iNOSmRNA的EA组为(4.20±1.48)>C2组(2.61±0.92)>C1组(1.59±0.56),P<0.01(图11);iNOS的EA组(3.91±1.38)>C2组(2.43±0.86)>C1组(1.18±0.42),P<0.01(图12)。

    讨论
, http://www.100md.com
    NOS及NO广泛存在于多种细胞,如神经元、血管内皮、巨噬细胞、粒细胞、肌细胞、以及肝细胞等,发挥着不同的生物学效应。例如作为神经递质及血管舒张因子调节血流量,当NO与氧结合成ONOO-,其代谢产物OH有强毒性,具有杀伤细菌和肿瘤细胞的作用。在组织缺血、内毒素刺激或在LPS及细胞因子如INFγ、TNFα及IL-1β诱导下可明显提高iNOS及NO的产生,然而,过表达的iNOS及过量的NO可致组织损伤[2,4]。本研究表明,针刺可上调iNOS基因及其产物的表达,其机制可能是通过激活的巨噬细胞释放的NO介导内源性上述细胞因子诱导iNOS表达;并提示针刺可有利于血管舒张、组织营养和体内抗病原及肿瘤细胞的抵抗能力。此外,我们以前曾观察到针刺对细胞免疫具有向正常水平的双相调整作用,这提示针刺对iNOS及NO的提高效应可能不致导致组织损伤。

    由巨噬细胞应激下释放的HSPs包括HSP70又称为诱导性应激蛋白。应激条件有42℃高温、缺血、组织损伤以及接触病原体等,HSP的增加表达具有保护细胞免受损伤作用。近年报道,HSP70可保护TNFα诱 导巨噬细胞的死亡或凋亡,HSP70可保护由LPS及细胞因子诱导巨噬细胞本身产生的NO的毒害效应[5]。本研究表明,针刺可提高腹腔巨噬细胞的hsp70表达,提示针刺具有提高细胞对代谢有害物的保护作用。当hsp作为诱导性反式作用因子时,hsp可由胞质移位至胞核。针刺组hsp70的胞核内定位比其他组更明显,这提示针刺可影响或激活基因表达。
, http://www.100md.com
    NO神经递质及结构型一氧化氮合酶(cNOS)广泛存在于神经元、下丘脑及垂体后叶,均含有丰富的NOS。有报道NO可影响下丘脑-垂体-神经内分泌轴[4],提示NO及NOS可能参与神经内分泌免疫网络的调节。C1组的iNOS mRNA、iNOS及hsp70的低水平可能代表静止细胞的基础水平,C2组的提高水平可能由于小鼠对捉拿的反应所诱导,而EA组的高水平可能是小鼠对捉拿加电针的反应所引起的。C2组与EA组比较,EA组显著高于C2组,由此表明电针可显著提高小鼠腹腔巨噬细胞的hsp-70、iNOS及iNOS mRNA的表达。

    图 版 说 明

    图1 示EA组HSP 70-IR,核内定位明显,IR强 ×1 000(图1~9)
, http://www.100md.com
    图2 示C2组HSP 70-IR,定位于胞质,IR中度

    图3 示C1组HSP 70-IR,定位于胞质,IR弱

    图4 示EA组iNOS活性,分布于胞质,活性强

    图5 示C2组iNOS活性,分布于胞质,活性中度

    图6 示C1组iNOS活性,分布于胞质,活性弱

    图7 示EA组iNOS mRNA,分布于胞质,信号强

    图8 示C2组iNOS mRNA,分布于胞质,信号中度

    图9 示C1组iNOS mRNA,分布于胞质,信号弱

    图10 示iNOS活性之蛋白质斑点印迹,EA组>C2组>C1组
, 百拇医药
    图11 示iNOS mRNA信号之RNA斑点印迹,EA组>C2组>C1组

    图12 示HSP 70-IR之蛋白质斑点印迹,EA组>C2组>C1组

    Explanation of figures

    Fig.1 Demonstration of HSP70-IR in EA group, intense IR localized in the nuclei was predominant. ×1000(Fig.1~9)

    Fig.2 Demonstration of HSP70-IR in C2 group, moderate IR was localized in the cytoplasm.

    Fig.3 Demonstration of HSP70-IR in C1 group, weak IR was localized in the cytoplasm.
, http://www.100md.com
    Fig.4 Demonstration of iNOS activity in EA group, intense activity was localized in the cytoplasm.

    Fig.5 Demonstration of iNOS activity in C2 group, moderate activity was localized in the cytoplasm.

    Fig.6 Demonstration of iNOS activity in C1 group, weak activity was localized in the cytoplasm.

    Fig.7 Demonstration of iNOS mRNA in EA group. intense signal was localized in the cytoplasm.
, 百拇医药
    Fig.8 Demostration of iNOS mRNA in C2 group, moderate signal was localized in the cytoplasm.

    Fig.9 Demonstration of iNOS mRNA in C1 group, weak signal was localized in the cytoplasm.

    Fig.10 Demonstration of protein dot blot for iNOS activity showed EA group>C2 group>C1 group.

    Fig.11 Demonstration of RNA dot blot for iNOS mRNA signal showed EA group>C2 group>C1 group.
, http://www.100md.com
    Fig.12 Demonstration of protein dot blot for HSP70-IR showed EA group> C2 group>C1 group.

    △ Department of Histology and Embryology, Henan Medical University, Zhengzhou 450052,China

    参考文献

    [1]MacMicking J, Xie QW, Nathan C. Nitric oxide and macrophage function. Annu Rev Immunol,1997,15:323

    [2]de Vera ME, Shapiro RA, Nussler AK, et al. Transcriptional regulation of human inducible nitric oxide(NOS2) gene by cytokines:initial analysis of the human NOS2 promoter. Proc Natl Acad Sci,(USA),1996,93(3):1054
, http://www.100md.com
    [3]吴景兰,丁一.实用非放射性分子生物学实验技术.郑州:河南医科大学出版社,1997:56~63,88~93

    [4]田恒力,张庸.一氧化氮生物学效应研究进展.国外医学神经病理神经外科学分册,1995,22(2):87

    [5]Hirvonen MR, Brune B, Lapetina EG. Heat shock proteins and macrophages resistance to the toxic effects of nitric oxide. Biochem J, 1996,315(pt3):845

    收稿1998-04 修回1998-10, 百拇医药