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目的: 探讨白三烯对PBMC和A549细胞IL-37表达的影响。 方法: 1.过敏患者及过敏豚鼠血清对PBMC和A549细胞IL-37表达影响 先后用收集的急性过敏性鼻炎患者、过敏性休克豚鼠血清分别与健康人PBMC及A549细胞共培养0.5、1、2、4、20 h,收集细胞,分别采用实时荧光定量PCR和Western blot法检测细胞中IL-37表达水平的变化。以未用过敏性患者血清和过敏豚鼠血清刺激的细胞为各自对照组。 2.肥大细胞活化产物对A549细胞IL-37表达影响 分离 SD大鼠腹腔肥大细胞(Mast cell, MC),用钙离子载体(Calcium ionophore, CI)活化MC,收集活化肥大细胞的上清液,用于孵育A549细胞,分别作用8、16、24 h后,收集细胞,采用Western blot法检测细胞中IL-37表达水平的变化。以未活化肥大细胞上清液孵育的细胞为阴性对照组。 3.白三烯D4(leukotrieneD4,LTD4)对PBMC和A549细胞IL-37表达影响 用1、10、100 nmol/L等不同浓度的白三烯D4刺激PBMC和A549细胞,另外,用1、10 nmol/L的白三烯D4分别与1、10μmol/L组胺(histamine,His)联合刺激PBMC和A549细胞,分别作用0.5、1、2、4、20 h后,收集细胞,分别采用实时荧光定量PCR和Western blot方法检测细胞中IL-37 mRNA和IL-37蛋白表达水平的变化。以未用白三烯D4刺激的细胞为对照组。 4.白三烯D4上调细胞IL-37表达的信号转导通路分析 分别用 JNK抑制剂(SP600125)、JAK抑制剂(AG490)、PI3K抑制剂(LY294002)、p38MAPK抑制剂(SB203580)、ERK抑制剂(U0126)预处理A549细胞30 min后,然后加入白三烯D4(10 nmol/L),作用6 h后收集细胞,采用实时荧光定量PCR检测IL-37 mRNA表达水平。以未用抑制剂预处理的细胞为实验对照组,未加药物的为空白对照组。 5. IL-37抑制白三烯诱导的炎症反应 用IL-37基因真核表达质粒转染A549细胞,转染成功后,用白三烯D4(10 nmol/L)及白三烯D4(10 nmol/L)联合组胺(10μmol/L)作用A549细胞,作用20 h后,收集细胞上清液,采用ELISA法检测细胞培养上清液中IL-6、IL-1β、TNF-α水平变化。以转染对照质粒pcDNA3.1的细胞为质粒对照组,以未加药刺激的细胞为阴性对照组。 随后,用IL-37的shRNA质粒转染A549细胞,转染成功后,分别用白三烯D4(10 nmol/L)及组胺(10μmol/L)分别刺激两复孔A549细胞。分别孵育8、20 h后,收集细胞及细胞上清液,分别采用实时荧光定量 PCR和 Western blot法检测细胞中IL-37表达水平,采用ELISA法检测上清液中IL-6、IL-1β、TNF-α水平变化。以转染对照质粒 pNC-1p2的细胞为质粒对照组,以未加药刺激的细胞为阴性对照组。 结果: 1.过敏患者及过敏豚鼠血清对PBMC和A549细胞IL-37表达影响 实时荧光定量PCR检测结果显示,PBMC经过敏患者血清分别作用0.5、1、2、4 h后,其IL-37 mRNA表达水平分别比对照组高2.81倍(p<0.05)、6.55倍(p<0.01)、9.74倍(p<0.001)、2.07倍(p>0.05);A549细胞经过敏患者血清分别作用0.5、1、2、4 h后,其IL-37 mRNA表达水平分别比对照组高6.88倍(p<0.01)、17.34倍(p<0.001)、11.81倍(p<0.001)、4.09倍(p<0.01)。进一步用Western blot检测显示PBMC和A549细胞分别经过敏患者血清作用20 h后,其IL-37蛋白表达水平均较对照组显著增高。 实时荧光定量PCR结果显示,PBMC经过敏豚鼠分别血清作用0.5、1、2、4 h后,其IL-37 mRNA表达水平分别比对照组高4.52倍(p<0.01)、12.91倍(p<0.001)、21.51倍(p<0.001)、3.63倍(p<0.05)。A549细胞经过敏豚鼠血清分别作用0.5、1、2 h后,其IL-37 mRNA表达水平分别比对照组高9.81倍(p<0.01)、19.05倍(p<0.001)、6.76倍(p<0.01)、2.73(p<0.05)。进一步的Western blot法检测显示PBMC和A549细胞分别过敏豚鼠血清作用20 h后,其IL-37蛋白表达水平均较对照组显著增高。 2.肥大细胞活化产物对A549细胞IL-37表达影响 Western blot检测结果显示,活化的肥大细胞上清液孵育A549细胞8、16、24 h后,其IL-37蛋白表达水平较对照组显著增高,其表达水平随着肥大细胞活化产物浓度的升高而上升。 3.白三烯D4对 PBMC和A549细胞IL-37表达影响 实时荧光定量PCR检测结果显示,1、10、100 nmol/L等不同浓度的白三烯D4分别作用PBMC细胞0.5 h后,其IL-37 mRNA表达水平分别比对照组增高3.37倍(p<0.01)、3.95倍(p<0.01)、2.34倍(p<0.05);当作用至1 h时,其IL-37 mRNA的表达水平增高,分别约为对照组的9.81倍(p<0.001)和18.04倍(p<0.001)、1.40倍(p>0.05);当作用至2 h时,其IL-37 mRNA表达水平分别比对照组增高12.01倍(p<0.001)、9.63倍(p<0.001)、2.28倍(p>0.05);当作用细胞4 h时,其IL-37 mRNA的表达水平比对照组增高6.03倍(p<0.01)、4.02倍(p<0.05)、4.87倍(p<0.01)。 另外,用1、10、100 nmol/L等不同浓度的白三烯D4分别作用A549细胞,当作用0.5 h时,其IL-37 mRNA表达水平分别较对照组增高2.15倍(p<0.05)、1.74倍(p<0.05)、1.15倍(p>0.05);当作用细胞至1 h后,其IL-37 mRNA的表达水平分别比对照组增高7.84倍(p<0.001)、2.74倍(p<0.05)和4.14倍(p<0.01);其中1 nmol/L的LTD4刺激细胞,其IL-37mRNA表达水平最高;作用2 h以后,其IL-37 mRNA的表达水平逐渐降低。 Western blot检测结果显示,1、10和100 nmol/L白三烯D4分别作用PBMC和A549细胞20 h后,IL-37表达水平随着LTD4浓度的升高而上升,其中100 nmol/L的白三烯D4作用细胞时,IL-37蛋白表达水平升高最为显著。 随后,用不同浓度的LTD4联合组胺分别刺激A549细胞,Western blot检测结果显示,随着白三烯D4与组胺作用浓度的升高,A549细胞IL-37蛋白表达水平上升,其中以LTD4(1 nmol/L)和LTD4(10 nmol/L)分别联合His(10μmol/L)刺激细胞时,其IL-37蛋白表达水平上升更明显。 4.白三烯D4上调细胞IL-37表达的信号转导通路分析 实时荧光定量PCR法检测结果显示,分别用JNK、ERK和 p38 MAPK等3个信号通路分子抑制剂预处理A549细胞后,与对照组相比较,其IL-37的表达水平分别下降了59.14%(p<0.05)、87.61%(p<0.001)、72.73%(p<0.01);而JAK和PI3K分子抑制剂预处理细胞后,其IL-37表达水平与对照组相比较稍有下降,但差异无统计学意义(P>0.05)。 5. IL-37抑制白三烯诱导的炎症反应 ELISA结果显示,当白三烯D4(10 nmol/L)、白三烯D4(10 nmol/L)联合组胺(10μmol/L)分别刺激转染IL-37表达质粒的A549细胞后,其产生IL-1β的水平分别较质粒对照组降低了38.46%(P<0.01)、39.42%(P<0.01)、29.19%(P<0.05);其产生IL-6的表达水平分别较对照组降低了54.09%(P<0.001)、43.03%(P<0.01)、47.98%(P<0.01);其产生TNF-α的水平分别比对照组下降了60.21%(P<0.001)、41.87%(P<0.01)、68.30%(P<0.001)。 进一步用RNA干扰技术沉默IL-37的表达,实时定量PCR结果显示,LTD4刺激后,两复孔转染 shIL-37A549细胞的 IL-37的表达分别较转染对照质粒的A549细胞降低了85.30%(P<0.001)、80.47%(P<0.001);而His处理后,其IL-37表达则较对照质粒组分别降低了72.02%(P<0.001)、84.13%(P<0.001)。Western blot检测结果显示,转染shIL-37质粒的A549细胞,LTD4及His处理后,其 IL-37的蛋白表达均较转染对照质粒的对照组降低。ELISA结果显示,转染shIL-37的A549细胞经 LTD4、His刺激后,其 IL-1β水平分别比对照质粒组高2.04倍(P<0.01)、1.88倍(P<0.05);IL-6水平分别比对照质粒组高3.24倍(P<0.01)、3.14倍(P<0.01),TNF-α水平分别比对照质粒组高2.61倍(P<0.01)、2.32倍(P<0.01)。 结论: 1.白三烯D4能上调PBMC和A549细胞IL-37表达。 2. JNK、ERK、p38MAPK等信号转导通路可能参与白三烯D4诱导A549细胞IL-37上调表达。 3. IL-37能明显减轻白三烯D4的致炎作用。