中图号:Q343.6文献标识码:A
文章编号:1007-8738(2000)01-0023-26
Expression,Modulation and adhesive function of a novel inducible adhesion molecule PTA1 on human endothelial cells
CHEN Li-hua, JIN Bo-quan, JIA Wei, XIE Xin, LIU Xue-shong, OU-YANG Wei-ming
Department of Immunology, Fourth Military Medical University, Xi'an 710033, Shaanxi Province, China
Abstract: Aim To investigate the expression and regulation of inducible PTA1 on the human umbilical vein endothelial cells(HUVEC) and ECV304 cells and its adhesive role in the adhesion between endothelial cells and Jurkat cells. Methods Indirect fluorescent staining, FCM analysis and RT-PCR were employed to detect the expression and regulation of PTA1 at the levels of PTA1 protein and PTA1mRNA. Na251CrO4 labeled resting or TPA activated Jurkat cells were added into HUVEC in the presence or absence of PTA1/Ig fusion protein to examine the adhesion effect. Results ① The expressions of PTA1 molecule and PTA1mRNA were very weak on resting HUVEC and ECV304 cells, whereas high level expression could be observed when these cells were stimulated by TNF-α or LPS. After 8h stimulation with TNF-α or 48h stimulation with LPS the expression of PTA1 protein reached its peak. ② The adhesion between TNF-α activated HUVEC and Jurkat cells was much higher than that between resting HUVEC and Jurkat cells. Similarly the adhesion between TPA-activated Jurkat cells and HUVEC was higher than that between resting Jurkat cells and HUVEC. The binding activities between endothelial cells and Jurkat cells either in resting or in activated status could partly be blocked by the addition of PTA1/Ig fusion protein. Conclusion TNF-α or LPS activated HUVEC and ECV304 cells can express high level PTA1 protein and PTA1mRNA,and PTA1 is involved in the adhesion between endothelial and Jurkat cells,suggesting that PTA1 is a novel inducible adhesion molecule on human endothelial cells.
Keywords: PTA1 endothelial cells Jurkat cells adhesion
淋巴细胞和内皮细胞间的粘附在淋巴细胞穿越血管壁游走至炎症部位的过程中具有十分重要的作用。目前已经发现一些十分重要的分子参与淋巴细胞和内皮细胞间的粘附,其中包括ICAM-1/LFA-1,CD62E/CD15,CD34/CD62L,CD31/CD31以及VCAM-1/VLA-4等[1,2]。血小板T细胞活化抗原1(platelet and T cell activation antigen 1,PTA1)是97年基因克隆的新分子,主要表达于血小板、活化T细胞和NK细胞表面,参与血小板的凝集、CTL的分化和NK细胞的杀伤等功能[3~7]。Shibuya等发现DNAM-1(PTA1)参与T淋巴细胞杀伤过程中的粘附[8],并证明PTA1分子在发挥其粘附功能的过程中需LFA-1的参与[9]。新近我室在研究PTA1分子分布的过程中发现其在TNF-α和LPS活化的内皮细胞表面表达明显增强,鉴于活化Jurkat细胞表达PTA1分子及其配体,我们在证实PTA1在TNF-α和LPS刺激后的活化内皮细胞表面表达明显增强的基础上进一步观察了PTA1分子在内皮细胞和Jurkat细胞粘附过程中的作用。本结果对全面了解PTA1分子的生物学功能有着重要的意义。
1 材料和方法
1.1抗体和细胞系 抗PTA1mAb(IgG1,κ)杂交瘤细胞系LeoA1,由澳大利亚Newcastle大学Burns教授惠赠,本室制备腹水,经硫酸铵盐析后FPLC纯化。抗葡萄球菌肠毒素B(SEB)mAb(IgG1,κ)由本室自制。VIII因子单抗为Dako公司产品。FITC-羊抗鼠IgG购自Sigma公司。PTA1/Ig稳定转染CHO细胞由澳大利亚Newcastle大学Burns教授惠赠,细胞培养上清经LeoA1单克隆抗体亲合层析柱纯化,浓度为0.5 g/L。人IgG1对照抗体购自Sigma公司。人脐静脉内皮细胞按文献[10]制备单层培养。Jurkat细胞为本室冻存。人内皮细胞系ECV304购自ATCC公司。
1.2仪器和试剂 流式细胞仪为Coulter公司产品。Na251CrO4购自英国Amersham公司。M199,HEPES,LPS和Trizol Reagent RNA提取试剂盒为GibcoBRL公司产品。内皮细胞生长因子和反转录试剂盒购自Boehringer Mannheim公司。I型胶原酶和TPA为Sigma公司产品。 TNF-α由中国科学院上海生物工程研究中心陈常庆教授惠赠。小牛血清购自杭州四季青工程材料研究所。
1.3人脐静脉内皮细胞的体外培养和鉴定 按文献[10]操作。简言之,培养瓶内加入少量2 g/L明胶(覆盖瓶底),置37℃,包被30 min。弃去瓶内明胶溶液,接种分离得到的人脐静脉内皮细胞,加200 mL/L FCS199培养基,内含内皮细胞生长因子和肝素。待内皮细胞长至近单层,用1 g/L胰酶-0.2 g/L EDTA消化培养内皮细胞,用上述培养基传代扩增。在加有盖玻片的24孔板包被明胶后接种胰酶消化的培养人脐静脉内皮细胞,待内皮细胞长至近单层时取出24孔板内的盖玻片,1∶1(v∶v)丙酮:甲醇固定5 min,PBS冲洗5 min,3次。加1∶100稀释的VIII因子单抗,4℃作用4 h。PBS洗涤后,加1∶250 FITC-羊抗鼠IgG,室温下作用1 h。PBS洗涤后荧光显微镜观察并照相。
1.4间接免疫荧光染色和FCM分析 取TNF-α(106U /L)或LPS(10-3g/L)刺激不同时间点的细胞悬液,应用100 mL/L FCS199培养基调整对数生长期人脐静脉内皮细胞和ECV304细胞浓度分别为1×109/L和5×109/L,各取50 μL细胞悬液加5 μL灭活兔血清封闭,再加入2 μL PTA1mAb(5g/L)或对照抗体SEB,混匀后4℃作用30 min。洗涤液洗涤2次,加入50 μL工作浓度的FITC-羊抗鼠IgG,混匀后4℃作用30 min。洗涤液洗涤2次,400 μL固定液固定后用Coulter EPICS ELITE EPS 型流式细胞仪分析。
1.5RT-PCR分析 引物设计依照人PTA1cDNA序列,针对PTA1分子胞膜外区及胞膜外区第2结构域设计上游引物p1和p2以及下游引物p3。引物序列如下:
P1: 5′ GC AAG CTT CAG AGA TGG ATT ATC CTA CT 3′
P2: 5′GC AAG CTT GGC AGA AGG TGA TAC AGG 3′
P3: 5′GC GGA TCC AGT CAA TCT CAT CAG GAA GG 3′
各引物在PTA1cDNA序列中的位置如图1所示。
图1 各引物在PTA1cDNA序列中的位置
Fig1 Location of PTA1 primers
1.5.1 反转录 分别收集TNF-α(106 U/L)刺激2,4,6 h的活化HUVEC和TPA活化Jurkat细胞各2×106,用Trizol Reagent RNA kit提取细胞总RNA。在DEPC处理过的Eppendorf管中依次加入:细胞总RNA 5 μg,Oligo(dT)151μL(0.5 μg),5×AMV buffer 4 μL,Rnasin 2 μL,10mmol/L dNTP 2 μL,AMV反转录酶3 μL(20U),最后加DEPC水补足20 μL。42℃作用60 min,然后70℃10 min灭活反转录酶。
1.5.2 PCR 以反转录产物为模板,先以引物p1和p3进行第一轮扩增;再以第1轮PCR反应产物为模板,以引物p2和p3进行半巢式第2轮扩增,扩增产物行琼脂糖凝胶电泳分析。
1.6 内皮细胞和Jurkat细胞间的粘附阻断实验 在96孔平底培养板中,以HUVEC作为铺底细胞,1×104/孔。37℃,50 mL/L CO2培养24 h,使之紧密贴附。实验前6 h加入TNF-α(106 U/L)使之成为活化内皮细胞。 用3.7 ×106Bq 51Cr标记活化或未活化的Jurkat细胞,洗涤后将标记细胞加入上内皮细胞培养板中,1×105/孔,37℃,50 mL/L CO2培养4 h。用PBS轻柔洗去未粘附的Jurkat细胞,每孔加入含10 mL/L TritonX100的PBS 150 μL裂解细胞,取100 μL测定c
