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单核细胞趋化蛋白-1在肾小球内皮细胞中表达的实验研究

2022-07-29
来源:求医网
关键词: 肾小球;内皮细胞;单核细胞;单核细胞趋化蛋白-1

摘要目的探讨肿瘤坏死因子α(TNFα)对培养的人肾小球内皮细胞(HUGEC)表达单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)的影响以及HUGEC的条件培养基对单核细胞(MC)的趋化作用及抗MCP-1抗体对单核细胞迁移的影响。方法(1)采用原位杂交技术、免疫细胞化学、细胞ELISA法观察MCP-1基因及蛋白表达。(2)用改良的Boyden小室微孔滤膜法测定TNFα刺激HCGEC后的条件培养基对MC的趋化作用及抗MCP-1抗体对MC迁移的影响。结果(1)在不加刺激条件下培养的HUGEC弱表达MCP-1基因及蛋白,50 ng/ml TNFα刺激后,6小时即有MCP-1蛋白表达增强,于12小时达高峰,不同浓度的TNFα(25、50、100ng/ml)刺激HUGEC 6小时后,与正常对照组相比差异显著(P<0.01)。(2)TNFα刺激HUGEC后的条件培养基对MC有明显趋化作用,并被抗MCP-1抗体抑制。结论HUGEC在TNFα诱导下,其MCP-1的表达增强,其条件培养基对MC有趋化作用,从而可能招引单核细胞迁入内皮下间隙。

Expression of monocyte chemoattractant protein-1 in glomerular endothelial cells

DING Hanlu*, ZHU Miaozhen, LUO Xiangdong ,et al. *Department of Nephrology, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042

AbstractObjectiveTo study the expression of monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) in cultured human glomerular endothelial cell (HUGEC).MethodsThe effect of TNFα on the expression of MCP-1 mRNA and protein by HUGEC was observed with in situ hybridization, immunocytochemistry, cell ELISA analysis . The monocyte migration induced by the media conditioned by cultured HUGEC was assayed by micropore filter method using modified Boyden Chamber. Influence of anti-MCP-1 antibody on monocyte migration was observed as well.ResultsmRNA and protein of MCP-1 were only basically expressed on HUGEC at very low levels in the control groups without stimulation. After stimulation by TNFα (50ng/ml), however, their expression was markedly upregulated from the 6th hour. The maximal protein expression of MCP-1 was present at the 12th hour. Compared with control groups, MCP-1 protein expression was significantly increased after the stimulation at different concentration of TNFα (25,50,100ng/ml) stimulation (P<0.01). HUGEC stimulated by TNFα produced a factor that was markedly chemotactic for monocytes , and the chemotactic activity was inhibited by anti -MCP-1 antibody.ConclusionHUGEC stimulated by TNFα may highly express MCP-1, and produce chemotactic factors for monocytes.

Key words】GlomerulusEndothelial cellMonocyteMonocyte chemoattractant protein-1

在肾小球肾炎的发生发展过程中,外周血单核细胞(Monocyte MC)浸润于肾小球间质具有极为重要的意义,但其浸润机制不太明确。单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)是新近被确认的具有对单核/巨噬细胞趋化、激活作用的趋化因子[1]。肾小球内皮细胞(HUGEC)直接暴露于血中循环因素,是MC穿越的第一道屏障,在TNFα作用下,HUGEC能否表达MCP-1,其条件培养基对MC是否有趋化作用,尚未见报道。我们采用原位杂交、免疫细胞化学、细胞ELISA方法观察TNFα对HUGEC表达MCP-1基因及蛋白的影响,用改良Boyden小室微孔滤膜法观察HUGEC条件培养基对MC的趋化作用及抗MCP-1抗体对单核细胞迁移的影响,旨在探讨HUGEC在TNFα作用下是否增强MCP-1表达,并发生对MC的趋化作用,以闸明MCP-1在肾小球肾炎发生中的作用。

材料和方法

一、人肾小球内皮细胞的培养和鉴定

按参考文献[2],用无菌Hank液冲净表面血迹,剥离肾包膜,剪肾皮质于100目钢筛上研磨后,通过150目筛网,最后在200目筛网上收集肾小球,镜下观察纯度为99%,900 r/min离心10分钟,沉淀为肾小球,将其加入0.02% Ⅱ型胶原酶(Sigma公司,Hank液配)中37℃振荡孵育1小时,吹散细胞团,以含20% FCS的M199培养液混匀后离心10分钟,沉淀的细胞团吹散,置于无菌塑料培养瓶内,加入内皮细胞培养液[20%胎牛血清M199培养液,肝素5 U/ml,内皮细胞生长因子(Sigma公司)2 mg/ml,胰岛素,转铁蛋白及硒各5 μg/ml],培养4小时后,洗去未贴壁细胞,贴壁的大部分细胞为内皮细胞,然后根据内皮细胞的生长形态,以机械划除法进行纯化[3]。培养的内皮细胞用兔抗人Ⅷ因子抗体(中山公司)染色,选择染色结果为阳性的细胞株进行扩大培养。

二、原位杂交检测内皮细胞MCP-1表达

1.原位杂交探针的制作:杂交用探针为Gushing等[4]报道的由35对碱基组成的寡核苷酸,它与MCP-1CDNA的第257-291个核苷酸互补,探针序列为3’-CGGATGTTGGGTTTGCTTGTCCAGGTGGTCCAAGG-5'(由上海细胞生物所合成)。采用寡核苷酸3’端地高辛标记和检测药盒(宝灵曼公司),按照药盒说明书进行标记与检测。

2.原位杂交流程:第3代生长良好的内皮细胞接种于预先放置有盖玻片的24孔细胞培养板,100 μl/孔,24小时后换无血清培养液,使细胞同步24小时,实验组含50 ng/ml TNFα(邦定公司),正常对照组仅为无血清M1999培养液,然后分别孵育6h。弃去培养液,取出盖玻片,4% PFA室温固定20分钟,蛋白酶K于37℃消化20分钟,0.25%乙酸4℃ 30分钟,37℃预杂交45分,以浓度为2.5 μg/ml的MCP-1探针于42℃杂交16小时,以4×SSC、2×SSC洗片,20 μg/ml RNA酶消化,于以1×SSC,0.5×SSC洗片,3%BSA37℃封闭30分钟,1∶2000的地高辛抗体(宝灵曼公司)室温孵育1小时,NBT及BCIP暗盒内显色约5小时后终止,以不加探针的杂交液杂交的标本作为阴性对照。

三、免疫细胞化学检测内皮细胞MCP-1表达

细胞接种同上,实验组和正常对照组条件同前,分别孵育6小时后,弃去培养液,取出盖玻片,0.25%戊二醛室温固定15分钟,选用SP试剂盒(迈新公司)检测内皮细胞MCP-1表达,一抗为小鼠抗人MCP-1单抗(1∶500,Pharmigen公司)。以不加一抗,换为PBS的标本作为空白对照。

四、细胞ELISA法检测内皮细胞MCP-1表达

肾小球内皮细胞1×106个/ml培养于25 cm2培养瓶中,24h后换无血清培养液,使细胞同步24h,然后消化细胞,按2×105个/ml接种于96孔板(200 μl/孔),待细胞完全融合后弃上清,含50 ng/ml TNFα无血清M199分别作用0、6、12、24h 4个时相点,含0、25、50、100 ng/ml 4个不同浓度TNFα的无血清M199分别作用6小时,于37℃,5%CO2培养箱内培养,然后按Marui等[5]方法进行测定,重复实验3次。

五、趋化试验

1.条件培养基的制备:肾小球内皮细胞1×106/ml

培养于25 cm2培养瓶中,24小时后换无血清培养液,使细胞同步24小时,然后换含50 ng/ml TNFα无血清培养液培养6小时,收集上清即条件培养基,非条件培养基制备同上,只是加不含TNFα的无血清培养液。

2.人单核细胞白血病细胞株THP-1购于上海细胞生物所。用于趋化试验的单核细胞株浓度为1×109/ml。

3.单核细胞迁移试验:用改良的Boyden小室进行[6],下室加满各种实验液,上室加入MC悬液,上下室间隔以硝酸纤维素微孔滤膜(Sigma公司,孔径8 μm,直径13 mm,厚度220 μm),将小室置于37℃,5%CO2培养箱中孵育90分,取出滤膜,甲醇固定,苏木精染色,脱水透明后,在40×10显微镜下,调微调旋钮至焦点对准滤膜表面作为起点,可见膜结构和大量MC,向下转动微调旋钮,可见细胞数目逐渐减少,至只有2~3个细胞为止,即为MC移动的终点。从微调平轮的刻度上读出起点到终点的微米数,即为MC移动的距离,每膜随机取5个视野,每组两级膜共10个视野,实验共进行3次,算出平均数和标准差。实验共分为4组,(1)随机移动组:上下室均为非条件培养基,以观察MC的随机移动,即为阴性对照组;(2)化学促动组:上下室均为条件培养基,以观察在上下室无趋化因子的浓度梯度时MC的移动,(3)趋化运动组:上室为非条件培养基,下室加入HUGEC条件培养基,以观察其对MC是否有趋化活性,(4)阳性对照组:上室为非条件培养基,下室加含10 ng/ml MCP-1(Promega公司)的无血清培养液。

4.抗MCP-1抗体对单核细胞迁移的影响:在HUGEC的条件培养基中加入抗MCP-1抗体,37℃温育2小时,然后离心5500 r/min,1分钟以除去免疫复合物。同时用MCP-1标准品代替条件培养基作阳性对照。共分6组:(1)非条件培养基组,(2)非条件培养基+Ab组,(3)条件培养基组,(4)条件培养基+Ab组,(5)阳性对照组,(6)阳性对照+Ab组。

六、统计方法

所有数据均以±s表