外泌体携带PD-L1通过调节CD8+T细胞参与血管损伤后新生内膜增生过程的初探

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目的:冠心病(Coronary heart disease,CHD)发病率及死亡率处于持续上升阶段,经皮冠状动脉介入治疗术(Percutaneous coronary intervention,PCI)后可引起冠状动脉的再次狭窄。炎症反应在这一过程中发挥关键作用,T细胞包括CD4+和CD8+T细胞被激活并招募至损伤部位。课题组前期研究发现程序性死亡受体-1(Programmed cell death-1,PD-1)/程序性死亡配体-1(Programmed death-ligand1,PD-L1)轴可通过调控CD8+T细胞的数量和比例参与新生内膜增生过程。有文献指出外泌体是外周循环PD-L1的主要携带方式,因此本研究拟通过临床血浆样本、体内及体外实验,初步探索外泌体携带PD-L1对CD8+T细胞的生物学功能的影响,旨在为冠心病患者PCI术再狭窄的研究提供新的方向。方法:(1)收集临床冠心病PCI术后患者外周血血浆并收集其临床资料,分析再狭窄与非再狭窄组患者年龄、性别、总胆固醇(Total cholesterol,TC)、三腺甘油(Triglyceride,TG)、高密度脂蛋白(High density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白(Low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、血压、血糖、是否吸烟、血小板、白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞计数方面的统计学差异,同时采用ELISA方法检测病例血浆PD-L1、PD-1、CD4、CD8、干扰素-γ(Interferon-γ,IFN-γ)、白介素-6(Interleukin 6,IL-6)、白介素-10(Interleukin-10,IL-10)、转化生长因子-β(Transforming growth factor-β,TGF-β)表达含量并分析其与再狭窄发生的相关性;(2)构建不同时间点SD大鼠颈动脉球囊损伤模型,使用超速离心机提取损伤模型外周血外泌体和微囊泡,通过透射电镜、马尔文粒度仪及Western blot进行鉴定;(3)Western blot检测外泌体、微囊泡、上清中PD-L1蛋白的表达差异,并观察血管损伤后不同时间点外泌体PD-L1的水平,同时胶体金标记法联合透射电镜观察外泌体携带PD-L1的具体方式;(4)CD8磁珠分选SD大鼠外周血CD8+T细胞,通过流式细胞术进行鉴定并使用CD3/CD28及IL-2体外激活培养;(5)通过共聚焦显微镜观察外泌体与CD8+T细胞的相互结合情况;(6)将外泌体与CD8+T细胞共培养,观察外泌体对CD8+T细胞的增殖及炎性因子肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)和IFN-γ分泌情况的影响。结果:(1)再狭窄与非再狭窄患者在年龄、性别、TC、TG、HDL-C、LDL-C、血糖、血压、是否吸烟、血小板、白细胞、中性粒细胞、淋巴细胞计数方面均无统计学差异(P>0.05),再狭窄组与非再狭窄组病例PD-L1、IFN-γ、IL-6、TGF-β含量存在显著差异(P<0.05),PD-L1、IFN-γ、IL-6、TGF-β血浆含量与冠心病PCI术后再狭窄的发生具有相关性,其中PD-L1、IFN-γ、TGF-β与再狭窄的发生呈正相关关系,IL-6与再狭窄的发生呈负相关关系(P<0.05);示外泌体粒径约为30-100nm,微囊泡粒径范围约为300-900nm,Western blot可检测到外泌体外泌体特异性标记蛋白CD63和CD81的表达,结果提示外泌体及微囊泡提取成功;(3)Western blot结果显示外泌体、微囊泡和上清三组分中外泌体PD-L1的表达最高,且不同损伤时间点外泌体蛋白均可检测到PD-L1表达,胶体金标记法联合透射电镜观察法显示PD-L1、CD63、CD81均可与金颗粒结合,并定位于外泌体表面;(4)流式细胞术显示SD大鼠外周血CD8+T细胞纯度为97.2%,激活成功后CD8+T细胞增殖形成玫瑰花样结构,提示外周血CD8+T细胞提取成功;(5)共聚焦显微镜结果显示外泌体可结合于CD8+T细胞表面或被摄取进细胞内;(6)外泌体PD-L1可通过影响CD8+T细胞的增殖及其炎性因子TNF-α和IFN-γ的分泌而影响血管损伤后新生内膜的形成。结论:(1)血浆PD-L1、IFN-γ、TGF-β含量与再狭窄的发生呈正相关关系,IL-6血浆含量与再狭窄的发生呈负相关关系;(2)血管损伤后,循环中PD-L1主要由外泌体携带并通过影响CD8+T细胞的增殖及炎性因子TNF-α和IFN-γ的分泌影响再狭窄的发生发展。
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