Abp1对Treg发育及功能的影响机制,免疫学论文.docx
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1、Abp1对Treg发育及功能的影响机制,免疫学论文摘 要: 目的 讨论肌动蛋白连接蛋白1(actin-binding protein 1,Abp1)对调节性T细胞Treg发育及功能的影响。方式方法 通过流式细胞术检测野生型小鼠WT组和Abp1基因敲除小鼠KO组的胸腺、脾脏、浅表淋逢迎及肠系膜淋逢迎中T淋巴细胞及Treg细胞的比例、数量以及相关功能性分子的表示出,并利用体外抑制试验检测Abp1缺失对Treg抑制功能的影响。结果 与WT小鼠相比,Abp1 KO小鼠的胸腺、脾脏、浅表淋逢迎及肠系膜淋逢迎中的Treg的比例和细胞数目均没有明显的变化,同时缺失Abp1的Treg细胞的主要功能性分子ICO
2、S、CTLA4、PD-1和NRP-1的表示出亦没有显着的差异,进一步实验发现缺失Abp1的Treg细胞对初始T细胞向活化T细胞分化的抑制作用较WT相比无明显变化。结论 Abp1对Treg细胞的发育和功能没有显着影响。 本文关键词语: 肌动蛋白连接蛋白1; 调节性T细胞; 抑制功能; Abstract: This study was designed to investigate the effect of progranulin actin-binding protein 1(Abp1) on the differentiation and function of regulatory T c
3、ell,and the molecule mechanism.We detected the proportion,number and functional molecule expression of T lymphocytes and Treg cells in the thymus,spleen,peripheral lymph nodes and mesenteric lymph nodes of wild-type mice(WT group) and Abp1 knockout mice(KO group) by cytometry flow,and the effect of
4、Abp1 deletion on the inhibitory function of Treg in vitro was measured as well.Compared with WT mice,Abp1 KO mice had no significant differences on the proportion and number of Tregs in the thymus,spleen,peripheral lymph nodes and mesenteric lymph nodes,meanwhile,the expression of the main functiona
5、l molecules ICOS,CTLA4,PD-1 and NRP-1 in Treg cells lacking Abp1 were not significantly different.Furthermore,Abp1-absent Treg cells showed no significant changes in inhibiting T cells activation as comparing with WT Treg cells.In conclusion,Abp1 has no significant effect on the development and func
6、tion of Treg cells. Keyword: Actin-binding protein 1; Regulatory T cell; Suppressive function; 肌动蛋白结合蛋白1(actin-binding protein 1,Abp1也称为HIP-55或SH3P7,是一种由436个氨基酸组成,相对分子质量为48 600的肌动蛋白效应蛋白。Abp1主要包含4个构造域,包括N端肌动蛋白解聚因子同源区ADF-H、带电荷的 -螺旋形构造域charged helix、富含脯氨酸的构造域PRD和C末端Src同源性3(SH3构造域1,Abp1可通过ADF-H和charged
7、helix可直接结合F-actin,在各种组织中广泛表示出2,3,4。 早期的研究发现Abp1介入酵母细胞的增殖和生存5,在成纤维细胞中,研究发现Abp1可通过其SH3区域与GTP酶dynamin直接结合进而介入细胞的内吞6。在大脑皮层发育经过中Abp1可通过调控N-钙黏附素的表示出进而影响神经元细胞的迁移、多极形态和细胞极性7,并且在神经元突触的构成和形态控制经过中也同样发挥重要作用8。在癌细胞中加强Abp1的表示出能够促进肺癌细胞的增殖、集落构成、迁移和侵袭,而抑制Abp1的表示出则可逆转这些作用9,10。但另有文献报道,Abp1与FHL2(four and a half LIM doma
8、in protein2的互相作用可抑制乳腺癌细胞的侵袭11。 同时,Abp1在淋巴细胞中也发挥重要作用。B细胞激活后BCR信号可诱导Abp1的磷酸化并促进Abp1和与其结合的dynamin2向胞膜聚集,使其定位于细胞膜上的BCR与F-actin、dynamin2与细胞骨架的互相作用进一步促进了B细胞的抗原处理和递呈12。缺失Abp1后不仅引起BCR介导的B细胞抗原递呈功能受损,而且因Abp1缺失所致的肌动蛋白重塑异常致使与B细胞早期活化密切相关的BCR小体聚集及B细胞收缩亦遭到显着影响,导致缺失Abp1小鼠的边缘区B细胞、生发中心B细胞的数量以及本身免疫抗体的水平显着增加13。在T细胞中Abp
9、1是TCR信号传导的重要调节分子,通过将肌动蛋白、细胞骨架和内吞作用13联络起来共同调节T细胞的激活14,15。调节性T细胞regulatory T cell,Treg是一群具有免疫抑制功能的CD4+T细胞亚群,而Abp1对Treg功能的影响机制当前尚不清楚。 Treg是调节免疫系统维持本身抗原耐受性和预防本身免疫性疾病的T细胞亚群。根据来源不同,Treg细胞可分为由胸腺分化的自然性Treg(natural Treg,n Treg和主要存在于肿瘤组织和外周血中的诱导性Treg(induced Treg,i Treg,早期称为抑制性T细胞16。Treg能够抑制T细胞增殖和细胞因子产生,并且在预防
10、本身免疫中起关键作用17。然而当前尚未建立起Abp1敲除小鼠模型来研究其对Treg发育及功能的影响。 本研究旨在讨论Abp1对Treg的发育及功能的影响机制。因而,使用Abp1敲除小鼠来进行实验分析在Abp1缺失的情况下对Treg的发育和功能所产生的影响。 1、 材料与方式方法 1.1、 实验小鼠 本实验所用Abp1 KO小鼠为Balb/c背景,饲养在IVC环境中。所有的小鼠实验均遵循重庆医科大学动物管理委员会和重庆医科大学儿童医院伦理委员会的规定。 1.2 、试剂和仪器 HBSS、1640培养基均购于Hyclone公司;胎牛血清购于Gibco公司;流式抗体以及染色剂分别购于BD、Bioleg
11、end、e Bioscience公司,分别为FITC-Annexin V、PE-ICOS(TE.17G9、Percp/CY5.5-CD44(IM7、Percp-7AAD(BBllife science、APC-CD25(PC61、APC/CY7-TCR H57-597、PE/CY7-CD62L(MEL-14、PB-CD4(RM45、BV510-CD8a(53-6.7、FITC-FOXP3(FJ-16s、PE-CTLA4(UC10-4B9、PE/CY7-PD-1(RMP1-30、PE-CD103(2E7、APC-neuropilin(3E12、PE-CY7-KI67、PE-CD4(GK1.5、A
12、PC-IL-4(11B11、BV421-IL-17(TC11-18H10.1、PE/CY7-IFN XMG1.2;普通流式固定打孔剂购于美国BD公司;Foxp3固定打孔剂购于e Bioscience公司;PMA、离子霉素均购于美国Sigma公司;高尔基体阻断剂购于BD Bioscience公司;小鼠淋巴细胞分离液Ficoll购于GE Healthcare公司。生物安全柜Forma、高压灭菌锅Tomy ES-315、超纯水系统Millipore、流式细胞仪BD、台式冷冻离心机Thermo Scientific、室温台式离心机Hettich Mikro、细胞计数仪Count star。 1.3 、
13、单个核细胞的制备 用CO2麻醉小鼠后将其断颈处死,分别取出小鼠脾脏、胸腺、浅表淋逢迎和肠系膜淋逢迎,在无菌条件下研磨,脾脏细胞悬液用3 ml的Ficoll进行密度梯度离心,汲取单个核细胞层计数。 1.4 、流式细胞术检测细胞外表分子 提取脾脏、胸腺、浅表淋逢迎和肠系膜淋逢迎单个核细胞分别取1 106个单个核细胞于96孔细胞培养板中,将抗体用不同浓度混于含有2%FBS的PBS缓冲液中。用50?l/孔配制的抗体稀释液垂悬单个核细胞,冰上避光孵育30 min后用PBS缓冲液洗涤细胞2次,用200?l PBS缓冲液将细胞重悬后转移至流式管中,上机。使用Flow JoTMV10软件分析数据。 1.5 、
14、流式细胞术检测细胞内分子 提取脾脏、胸腺、浅表淋逢迎和肠系膜淋逢迎单个核细胞,分别取2 106个细胞于96孔细胞培养板中,用200?l细胞固定剂固定30 min,打孔剂洗涤1次后用打孔剂打孔5 min。将抗体用不同稀释比例混于打孔剂。用50?l/孔配制的抗体稀释液垂悬单个核细胞,冰上避光孵育30 min后用PBS缓冲液洗涤细胞2次,用200?l PBS缓冲液将细胞重悬转移至流式管中,上机。使用Flow JoTMV10软件分析数据。 1.6 、体外检测Treg细胞抑制功能 提取WT及Abp1 KO小鼠脾脏单个核细胞,在无菌条件下使用鼠CD4/CD25阳性T细胞分选试剂盒Miltenyibiote
15、c,5190702555分选出Treg细胞,使用小鼠初始CD4+T细胞分选试剂盒Miltenyibiotec,5191209633分选出初始T细胞。将使用Cell tracer(Technologies,1702579标记后的初始T细胞后与不同浓度的Treg细胞共培养于96孔板中,用1640+10%FBS培养基补足200?l,每孔参加1?l CD3/CD28-Beads(Gibco,11456D刺激,在37的5%CO2培养箱共培养72 h。72 h后收集细胞用流式细胞术检测初始T细胞的增殖情况。使用Flow JoTMV10软件分析数据。 1.7 、T细胞刺激后检测胞内细胞因子 配制刺激剂:16
16、40培养基中参加胎牛血清100?l/ml、离子霉素1?mol/L、Golgi STOP(11 000、PMA(50 ng/ml。提取脾脏、胸腺、浅表淋逢迎和肠系膜淋逢迎单个核细胞,分别取2 106个细胞于24孔板中,每孔参加1 ml配制好的刺激剂垂悬后置于37的5%CO2培养箱中培养5 h。5 h后收集细胞,将PB-CD4、BV510-CD8a、APC/CY7-TCR 、Percp/CY5.5-CD444种抗体以不同稀释比例混于2%FBS的PBS缓冲液中,然后取50?l/孔的抗体稀释液重悬细胞进行染色。冰上避光孵育30 min后用PBS缓冲液洗涤细胞1次。然后,用200?l细胞固定剂固定30
17、min,打孔剂洗涤1次后用打孔剂打孔5 min。将APC-IL-4、PE/CY7-IFN- 、BV421-IL-17 3种抗体用不同稀释比例混于打孔剂中,并取50?l/孔配制的抗体稀释液垂悬单个核细胞,冰上避光孵育30 min后用PBS缓冲液洗涤细胞2次,用200?l PBS缓冲液将细胞转移至流式管中,上机。使用Flow JoTMV10软件分析数据。 1.8、 统计学分析 实验数据均用Graph Pad Prism 5统计软件分析,组间差异不同采用两独立样本t检验,以P 0.05以为差异有统计学意义。 2 、结果 2.1、 Abp1敲除后对CD4+T细胞和CD8+T细胞数量的影响 为了研究Ab
18、p1敲除后对CD4+T细胞和CD8+T细胞数量的影响,我们使用流式细胞术对来自胸腺、脾脏、浅表淋逢迎和肠系膜淋逢迎的单个核细胞进行检测。我们发现Abp1 KO鼠与野生型小鼠WT相比,CD4+和CD8+T细胞在脾脏、胸腺、浅表淋逢迎和肠系膜淋逢迎中细胞比例和数量差异均不明显图1,这与文献报道的Abp1缺失后对胸腺和脾脏中T细胞的影响结果一致15。由此我们能够揣测,Abp1敲除后对T淋巴细胞中CD4+和CD8+的细胞比例和数量没有显着影响。 2.2、 Abp1敲除后对CD4+T淋巴细胞活化的影响 为了研究Abp1敲除后对CD4+T细胞中细胞活化的影响,我们使用多种抗体对来自脾脏、胸腺、浅表淋逢迎和
19、肠系膜淋逢迎单个核细胞进行染色来区分CD4+T细胞的不同细胞亚群,并使用流式细胞术检测。我们发现Abp1 KO鼠与WT鼠相比,初始CD4+T细胞CD44-CD62L+与活化的CD4+T细胞CD44+CD62L-的比例和数量在脾脏、胸腺、浅表淋逢迎和肠系膜淋逢迎中均没有明显的差异图2。由此我们以为,Abp1敲除后对T淋巴细胞中CD4+细胞的活化影响不大。 2.3 、Abp1敲除后对CD8+T淋巴细胞活化的影响 为了进一步研究Abp1敲除后对CD8+T细胞中细胞活化的影响,我们使用多种抗体对来自脾脏、胸腺、浅表淋逢迎和肠系膜淋逢迎单个核细胞进行染色来区分CD8+T细胞的不同细胞亚群,并使用流式细胞
20、术检测。我们发现Abp1 KO鼠与WT鼠相比,幼稚的CD8+T细胞CD44-CD62L+与活化的CD8+T细胞CD44+CD62L-在脾脏、胸腺、浅表淋逢迎和肠系膜淋逢迎中均无明显的差异图3。因而能够揣测,Abp1敲除后对T淋巴细胞中CD8+细胞的活化影响同样较小。 2.4 、Abp1敲除后对Treg的影响 为了研究Abp1敲除后对Treg的影响,我们使用多种抗体对来自脾脏、胸腺、浅表淋逢迎和肠系膜淋逢迎单个核细胞进行染色,并用流式细胞术来检查Treg的变化。分别使用CD4+CD25+和CD4+FOXP3+抗体来标记Treg。我们发如今脾脏、胸腺、浅表淋逢迎和肠系膜淋逢迎中,无论是使用CD4+
21、CD25+或使用CD4+FOXP3+标记的Abp1 KO小鼠的Treg比例及细胞数与WT鼠相比变化均不大图4、图5。由此能够揣测出Abp1的缺失对小鼠T细胞外周稳态影响不大。 图1 小鼠缺失Abp1对CD4+T细胞和CD8+T细胞数量的的影响 Fig 1 The effect of Abp1 deletion on the number of CD4+T cells and CD8+T cells in mice a)Flow cytometry analysis of CD4+and CD8+T cells in thymus, spleen, peripheral lymph nodes
22、and mesenteric lymph nodes from wild type and Abp1 KO mice;b)the percentage of CD4+cells in the thymus, spleen, peripheral lymph nodes and mesenteric lymph nodes (n=4);c)the number of CD4+cells in the thymus, spleen, peripheral lymph nodes and mesenteric lymph nodes (n=4);d)the proportion of CD8+cel
23、ls in the thymus, spleen, peripheral lymph nodes and mesenteric lymph nodes (n=4);e)the number of CD8+cells in the thymus, spleen, peripheral lymph nodes and mesenteric lymph nodes (n=4). 1 Abp1CD4+TCD8+T 2.5、 Abp1缺失对Treg功能的影响 为了进一步确认Abp1缺失对小鼠Treg功能分子的影响,我们使用流式细胞术分别检测了Treg细胞中诱导共刺激分子inducible costimu
24、latory,ICOS、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原cytotoxic T lymphocyte associated antigen4,CTLA4、程序性死亡分子1(programmed death-1,PD-1和神经纤维毛蛋白-1(neuropilin-1,NRP-1的表示出。华而不实,ICOS能够稳定表示出在CD4+CD25+Treg细胞外表促进T细胞的增殖和分化,CTLA4是表示出于活化的CD4+和CD8+T细胞的外表分子,能够下调或终止T细胞活化,PD-1表示出于活化的T细胞并抑制T细胞的增殖和细胞因子的产生,NRP-1具有负向免疫调节作用。检测结果发现,ICOS、CTLA4、PD-1
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