胶原性关节炎大鼠肠系膜淋巴结淋巴细胞β2-肾上腺素受体信号转导介导免疫耐受的作用及口服鸡Ⅱ型胶原对其的影响

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目的:根据鸡Ⅱ胶原(chicken typeⅡcollagen, CCⅡ)对胶原性关节炎大鼠(collagen-induced arthritis, CIA)的足爪肿胀、关节滑膜和肠系膜淋巴结(mesenteric lymph nodes MLNs)病理形态学的改善作用,观察CCⅡ对CIA的治疗作用。以肠系膜淋巴结淋巴细胞(mesenteric lymph nodes lymphocytes, MLNLs)上的β2肾上腺素受体(beta2-adrenergic receptor,β2-AR)为研究对象,考察CCⅡ对MLNLs的β2-AR的表达及GRK2、GRK3、Gαs和β-arrestin1, 2蛋白功能的影响,探讨CCⅡ对CIA大鼠MLNLsβ2-AR脱敏的影响及G蛋白-AC-cAMP信号转导通路在CIA大鼠MLNLs异常增殖中的作用。方法:大鼠足跖、尾根部、背部皮内多点注射CCⅡ乳剂制备CIA模型,CCⅡ(10、20、40μg·kg-1·d-1)灌胃给药(intragastric administration, ig)(d14-d21)。光学显微镜观察关节滑膜及MLNs的病理变化;免疫组化法检测MLNs中β2-AR、GRK2、GRK3及β-arrestin1, 2蛋白表达;Western blot法检测MLNs的总蛋白β2-AR、GRK2、GRK3和β-arrestin1, 2蛋白表达水平;分离MLNLs提取胞浆和胞膜蛋白,Western blot法检测MLNLs胞浆和胞膜中β2-AR、GRK2、Gαs和β-arrestin1, 2蛋白表达水平;放免法检测MLNLs的cAMP水平。结果:1.CCⅡ缓解CIA大鼠关节肿胀、改善MLNs和关节滑膜组织病理变化CIA大鼠加强免疫后26天左右,炎症反应达到高峰,并伴随着大鼠足爪肿胀明显,体重减轻。光镜下可见滑膜组织中滑膜细胞增生明显,层次增多,排列紊乱,滑膜组织增生,血管扩张、充血,炎性细胞浸润及血管翳形成,部分软骨组织破坏。MLNs中副皮质区明显扩大,髓质内炎性细胞浸润,淋巴结呈特异性滤泡增生。CCⅡ(10、20、40μg·kg-1·d-1)治疗给药(ig, d14-d21)可明显抑制CIA大鼠的关节肿胀,改善CIA大鼠关节滑膜和MLNs的病理变化。2.CCⅡ降低CIA大鼠MLNLs过高的增殖能力、升高MLNLs胞内低下的cAMP水平CIA大鼠MLNLs中cAMP水平低下,淋巴细胞异常增殖,CCⅡ(10、20、40μg·kg-1·d-1)治疗给药(ig, d14-d21)可抑制CIA大鼠增殖能力,上调MLNLs胞内cAMP水平。表明CCⅡ可能通过调节CIA大鼠MLNLs胞内cAMP水平,抑制CIA大鼠MLNLs过高的增殖能力。3.促进β2-AR脱敏,调节GRK2/β-arrestin1, 2蛋白表达平衡,恢复G蛋白-AC-cAMP信号正常转导可能是CCⅡ发挥上调cAMP水平,抑制淋巴细胞过度增殖的重要机制之一CCⅡ(10、20、40μg·kg-1·d-1)(ig, d14-d21)治疗给药可上调CIA大鼠MLNs中β2-AR、GRK2和GRK3总蛋白的表达,下调β-arrestin1, 2总蛋白水平。进一步检测发现CCⅡ上调CIA大鼠MLNLs胞浆中GRK2和Gαs表达,下调β-arrestin1, 2和β2-AR表达;上调胞膜β2-AR、GRK2和Gαs蛋白表达,下调β-arrestin1, 2表达水平。提示CCⅡ通过调节GRK2/β-arrestin1, 2平衡,促进β2-AR脱敏,恢复G蛋白-AC-cAMP信号正常转导,诱导CIA大鼠免疫耐受,抑制了淋巴细胞的过度增殖。结论:1. CCⅡ抑制CIA大鼠的足爪肿胀、改善关节滑膜和MLNs的病理变化,抑制CIA大鼠MLNLs过度的增殖能力,上调MLNLs胞内低下的cAMP水平, CCⅡ通过调节G蛋白-AC-cAMP信号正常转导影响cAMP水平可能是抑制CIA大鼠MLNLs过度增殖的主要作用之一。2. CCⅡ治疗给药可上调CIA大鼠MLNs中β2-AR的表达,上调其低下的GRK2蛋白表达水平,抑制其过高的β-arrestin1, 2蛋白表达。促进β2-AR脱敏,调节GRK2/β-arrestin1, 2蛋白表达平衡,恢复CIA大鼠MLNLs的G蛋白-AC-cAMP信号正常转导可能是CCⅡ发挥上调cAMP水平,抑制淋巴细胞过度增殖的重要机制之一。
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