葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎小鼠中TRAIL-R基因敲除对Th17细胞凋亡的影响
发布时间：2021-01-26 19:01
目的:采用葡聚糖硫酸钠（DSS）构建实验性结肠炎小鼠模型,探讨肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL）的受体基因敲除(TRAIL-R-/-)对结肠炎症及Th17细胞凋亡的影响。方法:将C57BL/6品系小鼠分为4组:TRAIL-R-/-结肠炎组、TRAIL-R-/-对照组、野生型（WT）结肠炎组、WT对照组,每组各9只。结肠炎组饮用3.5%的DSS,对照组饮用清水。7 d后,从临床表现和组织病理学上评估小鼠结肠炎的严重程度。取外周血单个核细胞（PBMCs）和结肠黏膜固有层单个核细胞（LPMCs）,采用流式细胞术检测Th17细胞占CD4+T细胞的比例,采用实时荧光定量聚合酶链反应（RT-q PCR）、Western blot和酶联免疫吸附测定（ELISA）检测视黄酸相关孤儿受体（ROR-γt）和IL-17A的m RNA和蛋白表达水平。采用TUNEL荧光染色技术及激光共聚焦显微镜观察结肠组织中Th17细胞的凋亡率。通过比色法检测结肠组织中凋亡蛋白酶Caspase 3、Caspase 8和Caspase...
【文章来源】：温州医科大学学报. 2020,50(12)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
4组小鼠外周血（A、B）和结肠黏膜固有层（C、D）中Th17相关转录因子和细胞因子m RNA表达水平的的变化
图4 4组小鼠外周血（A、B）和结肠黏膜固有层（C、D）中Th17相关转录因子和细胞因子m RNA表达水平的的变化越来越多的学者致力于TRAIL/TRAIL-R凋亡信号对免疫细胞的调节功能及相关机制的研究。LI等[18]在类风湿性关节炎小鼠模型中发现腹腔注射DR5受体激动剂TRA-8后，小鼠的关节炎症状得以明显缓解，并且引流淋巴结中Th1和Th17细胞的数目减少，IL-17A水平显著降低。LI等[19]还曾设计表达人/小鼠嵌合型DR5受体的转基因小鼠，该小鼠表达的DR5受体由人DR5的胞外域、小鼠TRAIL-R的跨膜和胞内域共同组成。随后在这种转基因小鼠中构建胶原抗体诱导型关节炎模型，造模成功后采用特异性人DR5受体的激动剂腹腔注射治疗，结果发现小鼠的关节炎症状明显改善，并且在小鼠的关节炎滑膜中还观察到，具有促炎功能的CD11b+Ly-6C+巨噬细胞的数量明显减少。该研究进一步证实此类促炎巨噬细胞数量减少与其凋亡增加相关。IKEDA等[20]在诱导EAE小鼠模型中发现，与WT小鼠相比，TRAIL-/-小鼠会更早出现EAE症状，且病情更加严重，其机制可能与TRAIL-/-小鼠中Th1细胞的凋亡减少有关。PARK等[21]在胶原诱导的关节炎小鼠模型中发现，外源性补充TRAIL治疗能上调小鼠炎性关节组织的Caspase 3，诱导Th17细胞凋亡，进而缓解关节炎症。本研究对结肠组织中Th17细胞的凋亡率及Caspase的酶活性进行比较发现，相比于WT对照小鼠，WT结肠炎小鼠结肠组织中Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平显著降低，这与SETIA等[22]在DSS诱导的结肠炎小鼠中的观察结果基本相符；继续在TRAIL-R-/-结肠炎小鼠和WT结肠炎小鼠之间比较发现，前者的结肠组织中Th17细胞凋亡率显著降低，Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平亦显著降低，而Caspase 9的酶活性水平在2组间差异无统计意义差异。理论上，TRAIL与TRAIL-R结合后首先启动细胞外凋亡途径，募集Fas相关死亡域蛋白，在细胞膜上形成死亡诱导信号复合物，激活Caspase 8，进而启动Caspase级联反应，最终以Caspase 3为凋亡执行蛋白，诱导细胞凋亡。而当细胞受到DNA损伤、氧化等因素刺激时，将激活线粒体参与的细胞内凋亡途径，激活Caspase 9，最后亦通过Caspase 3诱导靶细胞凋亡。因此，本研究推测TRAIL-R基因敲除可能抑制Caspase 8和Caspase 3介导的细胞外凋亡途径，而不影响Caspase 9参与的细胞内凋亡途径，造成炎性肠黏膜组织中具有促炎活性的Th17细胞凋亡减少，Th17细胞的数目和活性增高，从而导致DSS诱导的TRAIL-R-/-结肠炎小鼠较WT结肠炎小鼠更为严重。
越来越多的学者致力于TRAIL/TRAIL-R凋亡信号对免疫细胞的调节功能及相关机制的研究。LI等[18]在类风湿性关节炎小鼠模型中发现腹腔注射DR5受体激动剂TRA-8后，小鼠的关节炎症状得以明显缓解，并且引流淋巴结中Th1和Th17细胞的数目减少，IL-17A水平显著降低。LI等[19]还曾设计表达人/小鼠嵌合型DR5受体的转基因小鼠，该小鼠表达的DR5受体由人DR5的胞外域、小鼠TRAIL-R的跨膜和胞内域共同组成。随后在这种转基因小鼠中构建胶原抗体诱导型关节炎模型，造模成功后采用特异性人DR5受体的激动剂腹腔注射治疗，结果发现小鼠的关节炎症状明显改善，并且在小鼠的关节炎滑膜中还观察到，具有促炎功能的CD11b+Ly-6C+巨噬细胞的数量明显减少。该研究进一步证实此类促炎巨噬细胞数量减少与其凋亡增加相关。IKEDA等[20]在诱导EAE小鼠模型中发现，与WT小鼠相比，TRAIL-/-小鼠会更早出现EAE症状，且病情更加严重，其机制可能与TRAIL-/-小鼠中Th1细胞的凋亡减少有关。PARK等[21]在胶原诱导的关节炎小鼠模型中发现，外源性补充TRAIL治疗能上调小鼠炎性关节组织的Caspase 3，诱导Th17细胞凋亡，进而缓解关节炎症。本研究对结肠组织中Th17细胞的凋亡率及Caspase的酶活性进行比较发现，相比于WT对照小鼠，WT结肠炎小鼠结肠组织中Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平显著降低，这与SETIA等[22]在DSS诱导的结肠炎小鼠中的观察结果基本相符；继续在TRAIL-R-/-结肠炎小鼠和WT结肠炎小鼠之间比较发现，前者的结肠组织中Th17细胞凋亡率显著降低，Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平亦显著降低，而Caspase 9的酶活性水平在2组间差异无统计意义差异。理论上，TRAIL与TRAIL-R结合后首先启动细胞外凋亡途径，募集Fas相关死亡域蛋白，在细胞膜上形成死亡诱导信号复合物，激活Caspase 8，进而启动Caspase级联反应，最终以Caspase 3为凋亡执行蛋白，诱导细胞凋亡。而当细胞受到DNA损伤、氧化等因素刺激时，将激活线粒体参与的细胞内凋亡途径，激活Caspase 9，最后亦通过Caspase 3诱导靶细胞凋亡。因此，本研究推测TRAIL-R基因敲除可能抑制Caspase 8和Caspase 3介导的细胞外凋亡途径，而不影响Caspase 9参与的细胞内凋亡途径，造成炎性肠黏膜组织中具有促炎活性的Th17细胞凋亡减少，Th17细胞的数目和活性增高，从而导致DSS诱导的TRAIL-R-/-结肠炎小鼠较WT结肠炎小鼠更为严重。图7 4组小鼠结肠组织中凋亡蛋白酶活性水平比较
【参考文献】：
期刊论文
[1]Increased CD4+CD45RA-FoxP3low cells alter the balance between Treg and Th17 cells in colitis mice[J]. Ya-Hui Ma,Jie Zhang,Xue Chen,You-Fu Xie,Yan-Hua Pang,Xin-Juan Liu. World Journal of Gastroenterology. 2016(42)
[2]死亡受体DR4和DR5基因多态性与克罗恩病的相关性[J]. 林心心,金玲湘,潘陈为,郑淑姿,章达冠,林秀清,丁然,姜利佳,蒋益. 中华医学遗传学杂志. 2015 (05)
[3]死亡受体4和5的基因多态性与溃疡性结肠炎易感性的相关性[J]. 邵晓晓,胡定元,王建嶂,姜利佳,金捷,林秀清,李士林,蒋益. 中华消化杂志. 2013 (10)
本文编号：3001654
【文章来源】：温州医科大学学报. 2020,50(12)
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
4组小鼠外周血（A、B）和结肠黏膜固有层（C、D）中Th17相关转录因子和细胞因子m RNA表达水平的的变化
图4 4组小鼠外周血（A、B）和结肠黏膜固有层（C、D）中Th17相关转录因子和细胞因子m RNA表达水平的的变化越来越多的学者致力于TRAIL/TRAIL-R凋亡信号对免疫细胞的调节功能及相关机制的研究。LI等[18]在类风湿性关节炎小鼠模型中发现腹腔注射DR5受体激动剂TRA-8后，小鼠的关节炎症状得以明显缓解，并且引流淋巴结中Th1和Th17细胞的数目减少，IL-17A水平显著降低。LI等[19]还曾设计表达人/小鼠嵌合型DR5受体的转基因小鼠，该小鼠表达的DR5受体由人DR5的胞外域、小鼠TRAIL-R的跨膜和胞内域共同组成。随后在这种转基因小鼠中构建胶原抗体诱导型关节炎模型，造模成功后采用特异性人DR5受体的激动剂腹腔注射治疗，结果发现小鼠的关节炎症状明显改善，并且在小鼠的关节炎滑膜中还观察到，具有促炎功能的CD11b+Ly-6C+巨噬细胞的数量明显减少。该研究进一步证实此类促炎巨噬细胞数量减少与其凋亡增加相关。IKEDA等[20]在诱导EAE小鼠模型中发现，与WT小鼠相比，TRAIL-/-小鼠会更早出现EAE症状，且病情更加严重，其机制可能与TRAIL-/-小鼠中Th1细胞的凋亡减少有关。PARK等[21]在胶原诱导的关节炎小鼠模型中发现，外源性补充TRAIL治疗能上调小鼠炎性关节组织的Caspase 3，诱导Th17细胞凋亡，进而缓解关节炎症。本研究对结肠组织中Th17细胞的凋亡率及Caspase的酶活性进行比较发现，相比于WT对照小鼠，WT结肠炎小鼠结肠组织中Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平显著降低，这与SETIA等[22]在DSS诱导的结肠炎小鼠中的观察结果基本相符；继续在TRAIL-R-/-结肠炎小鼠和WT结肠炎小鼠之间比较发现，前者的结肠组织中Th17细胞凋亡率显著降低，Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平亦显著降低，而Caspase 9的酶活性水平在2组间差异无统计意义差异。理论上，TRAIL与TRAIL-R结合后首先启动细胞外凋亡途径，募集Fas相关死亡域蛋白，在细胞膜上形成死亡诱导信号复合物，激活Caspase 8，进而启动Caspase级联反应，最终以Caspase 3为凋亡执行蛋白，诱导细胞凋亡。而当细胞受到DNA损伤、氧化等因素刺激时，将激活线粒体参与的细胞内凋亡途径，激活Caspase 9，最后亦通过Caspase 3诱导靶细胞凋亡。因此，本研究推测TRAIL-R基因敲除可能抑制Caspase 8和Caspase 3介导的细胞外凋亡途径，而不影响Caspase 9参与的细胞内凋亡途径，造成炎性肠黏膜组织中具有促炎活性的Th17细胞凋亡减少，Th17细胞的数目和活性增高，从而导致DSS诱导的TRAIL-R-/-结肠炎小鼠较WT结肠炎小鼠更为严重。
越来越多的学者致力于TRAIL/TRAIL-R凋亡信号对免疫细胞的调节功能及相关机制的研究。LI等[18]在类风湿性关节炎小鼠模型中发现腹腔注射DR5受体激动剂TRA-8后，小鼠的关节炎症状得以明显缓解，并且引流淋巴结中Th1和Th17细胞的数目减少，IL-17A水平显著降低。LI等[19]还曾设计表达人/小鼠嵌合型DR5受体的转基因小鼠，该小鼠表达的DR5受体由人DR5的胞外域、小鼠TRAIL-R的跨膜和胞内域共同组成。随后在这种转基因小鼠中构建胶原抗体诱导型关节炎模型，造模成功后采用特异性人DR5受体的激动剂腹腔注射治疗，结果发现小鼠的关节炎症状明显改善，并且在小鼠的关节炎滑膜中还观察到，具有促炎功能的CD11b+Ly-6C+巨噬细胞的数量明显减少。该研究进一步证实此类促炎巨噬细胞数量减少与其凋亡增加相关。IKEDA等[20]在诱导EAE小鼠模型中发现，与WT小鼠相比，TRAIL-/-小鼠会更早出现EAE症状，且病情更加严重，其机制可能与TRAIL-/-小鼠中Th1细胞的凋亡减少有关。PARK等[21]在胶原诱导的关节炎小鼠模型中发现，外源性补充TRAIL治疗能上调小鼠炎性关节组织的Caspase 3，诱导Th17细胞凋亡，进而缓解关节炎症。本研究对结肠组织中Th17细胞的凋亡率及Caspase的酶活性进行比较发现，相比于WT对照小鼠，WT结肠炎小鼠结肠组织中Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平显著降低，这与SETIA等[22]在DSS诱导的结肠炎小鼠中的观察结果基本相符；继续在TRAIL-R-/-结肠炎小鼠和WT结肠炎小鼠之间比较发现，前者的结肠组织中Th17细胞凋亡率显著降低，Caspase 3和Caspase 8的酶活性水平亦显著降低，而Caspase 9的酶活性水平在2组间差异无统计意义差异。理论上，TRAIL与TRAIL-R结合后首先启动细胞外凋亡途径，募集Fas相关死亡域蛋白，在细胞膜上形成死亡诱导信号复合物，激活Caspase 8，进而启动Caspase级联反应，最终以Caspase 3为凋亡执行蛋白，诱导细胞凋亡。而当细胞受到DNA损伤、氧化等因素刺激时，将激活线粒体参与的细胞内凋亡途径，激活Caspase 9，最后亦通过Caspase 3诱导靶细胞凋亡。因此，本研究推测TRAIL-R基因敲除可能抑制Caspase 8和Caspase 3介导的细胞外凋亡途径，而不影响Caspase 9参与的细胞内凋亡途径，造成炎性肠黏膜组织中具有促炎活性的Th17细胞凋亡减少，Th17细胞的数目和活性增高，从而导致DSS诱导的TRAIL-R-/-结肠炎小鼠较WT结肠炎小鼠更为严重。图7 4组小鼠结肠组织中凋亡蛋白酶活性水平比较
【参考文献】：
期刊论文
[1]Increased CD4+CD45RA-FoxP3low cells alter the balance between Treg and Th17 cells in colitis mice[J]. Ya-Hui Ma,Jie Zhang,Xue Chen,You-Fu Xie,Yan-Hua Pang,Xin-Juan Liu. World Journal of Gastroenterology. 2016(42)
[2]死亡受体DR4和DR5基因多态性与克罗恩病的相关性[J]. 林心心,金玲湘,潘陈为,郑淑姿,章达冠,林秀清,丁然,姜利佳,蒋益. 中华医学遗传学杂志. 2015 (05)
[3]死亡受体4和5的基因多态性与溃疡性结肠炎易感性的相关性[J]. 邵晓晓,胡定元,王建嶂,姜利佳,金捷,林秀清,李士林,蒋益. 中华消化杂志. 2013 (10)
本文编号：3001654
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