神经介素S对猪免疫调节功能和细胞凋亡的影响

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神经介素S是2005年日本学者Mori等从鼠下丘脑中分离提取出来的一种由36个氨基酸组成新的神经肽。经鉴定其是孤儿G蛋白偶联受体(FM-3和TGR1或NMU1R和NMU2R)的内源性配体,并因其在鼠下丘脑的视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)高度表达,故取视交叉上核的英文单词的首字母“S”命名为Neuromedin S(NMS)。NMS及其受体在哺乳动物的中枢神经系统和外周组织器官中广泛表达,并且通过结合受体构成NMS-NMU1R和NMS-NMU2R系统而具有多种生物学功能,如摄食抑制、能量代谢、生物节律、神经内分泌和生殖调节等。然而对于上述研究现阶段主要集中在人、鼠和蟾蜍,而在猪上的研究鲜有报道,尤其是关于NMS对猪免疫细胞的调节功能和细胞凋亡的影响尚未见到报道。因此,本实验以猪脾淋巴细胞(SPLs)和猪肺泡巨噬细胞(PAMs)为研究对象,探讨了 NMS受体NMU1R在SPLs和PAMs中的表达分布和NMS对猪脾淋巴细胞增殖和肺泡巨噬细胞分泌细胞因子及其对细胞凋亡的影响,以期为NMS-NMU1R系统参与猪免疫调节功能提供形态学和试验依据,同时有利于初步了解NMS诱导PAMs细胞凋亡的途径。本试验采用RT-PCR方法检测了 NMS受体NMU1R mRNA在猪SPLs和PAMs中的表达,并用免疫细胞化学和免疫荧光细胞化学染色法分别分析了NMU1R在猪SPLs和PAMs中的分布。采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测了不同浓度的NMS(0.001、0.01、0.1、1、10、100和1000 nM)单独或与脂多糖(LPS)/植物血凝素(PHA)共同作用对SPLs体外增殖的影响;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测了不同浓度的NMS(0.01、0.1、1、10、100和1000 nM)单独或与LPS共同作用对PAMs细胞因子(IL-1β、IL-6和TNF-α)分泌的影响,以探讨NMS对猪免疫细胞的调节作用。此外,采用流式细胞术检测了 0.1 nM NMS和100 nM NMS或与LPS共同作用对PAMs细胞内活性氧水平、线粒体膜电位和Caspase-3活性的影响,从而初步探讨了 NMS对PAMs细胞凋亡的影响及凋亡途径。试验结果如下:(1)RT-PCR结果表明:NMU1R mRNA在猪SPLs和PAMs中均有表达,且免疫细胞化学和免疫荧光细胞化学染色法结果显示NMU1R主要分布在猪SPLs和PAMs的细胞质和细胞膜。(2)MTT检测结果表明:NMS(0.001~1000 nM)单独刺激SPLs,能显著促进其体外增殖,并且与LPS或PHA共同刺激SPLs时,也能达到相同的效果。此外,我们发现单独的LPS或PHA也能显著促进SPLs的体外增殖。(3)ELISA检测结果表明:0.01~0.1 nM NMS单独作用于PAMs,能显著增加IL-1β的分泌,然而NMS只在浓度为10 nM和100 nM才能显著增加IL-6和TNF-α的分泌;并且在与LPS共同作用于PAMs时,也可达到同等的效果;此外,LPS单独作用于PAMs,也能显著增加这些细胞因子的分泌。(4)流式细胞术检测结果表明:0.1 nMNMS和100 nMNMS单独作用于PAMs,能显著增加细胞内活性氧的释放、线粒体膜电位的下降和Caspase-3活性,且前者的作用强度大于后者;且与LPS协同作用时,对细胞内活性氧的释放和线粒体膜电位的下降也能达到相同的效果,但对Caspase-3活性的影响,100 nM NMS+LPS的作用强度大于0.1 nM NMS+LPS。因此,推测NMS诱导PAMs细胞凋亡的途径可能是通过细胞内活性氧介导的线粒体途径且可能与Caspase-3活性和TNF-α有关。综上所述,本实验证明了 NMS受体NMU1R在猪SPLs和PAMs均有表达分布,为NMS-NMU1R系统参与猪免疫调节功能提供了形态学依据。体外实验表明:单独的NMS或协同LPS/PHA能显著促进SPLs的体外增殖;一定浓度范围的NMS或协同LPS能显著增加PAMs分泌细胞因子;这些结果进一步为NMS作为一种免疫调节因子参与猪的免疫调节功能提供了试验依据。此外,单独的NMS能诱导PAMs细胞凋亡,增加细胞内活性氧的释放、线粒体膜电位的下降和Caspase-3活性,有利于初步了解NMS对PAMs细胞凋亡的影响及其凋亡途径。
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