免疫介导的再生障碍性贫血小鼠模型胸腺T?bet的表达水平及其意义
【摘要】 目的:探讨再生障碍性贫血(AA)小鼠模型中T?bet蛋白在胸腺的表达水平和意义。方法:建立免疫介导的骨髓衰竭模型,用免疫组织化学方法检测AA胸腺组织石蜡切片中T?bet蛋白表达水平。结果:模型小鼠组胸腺组织石蜡切片中T?bet蛋白表达水平(1.06+0.18)%明显高于正常小鼠组(0.41±0.05)%(P<0.01);模型小鼠组胸腺T?bet蛋白表达与网织红细胞相对值(RC)及中性粒细胞绝对值(ANC)呈负相关(r值分别为-0.679和-0.701,P<0.05),而与血小板数及血红蛋白无明显的线性相关关系。结论:在免疫介导的骨髓衰竭模型小鼠中转录因子T?bet蛋白在胸腺表达增加,说明在AA发病机制中T?bet可能起一定作用。
【关键词】 再生障碍性贫血 小鼠模型 胸腺 T?bet
Abstract Objective:To study the expression and significance of T?bet in thymus of Immune?mediated aplastic anemia(AA)mice.Methods:Immune?mediated AA mice were developed,expression of T?bet protein in thymus of AA bone marrow was measured by immunohistochemistry.Results:Expression of T?bet protein in thymus from AA mice were(1.06±0.18)%,the nomaal controls were(0.41±0.05)%,AA group was significantly higher than normal controls(P<0.01),T?bet expression in thymus were negatively correlated with their RC and ANC.Conclusion:Trdnscription factor T?bet in Immune?mediated aplastic anemia mice was high,which suggests T?bet maybe participate in hematopoietic failure of AA.
Key words aplastic anemia;mice naodel;thymus;transcription factor;T?bet
再生障碍性贫血(AA)主要表现为骨髓造血功能低下、全血细胞减少和贫血、出血、感染综合征[1]。其发病机制目前不清楚,众多研究表明,细胞免疫异常是获得性AA发病机制中的主要环节[2]。AA的细胞免疫异常主要表现为Thl淋巴细胞数目增多和功能亢进。T?bet是2000年Szabo等[3]发现了的一种新的在CD4+Th1细胞的分化中起重要作用的属于T?box家族的转录因子,是Thl细胞特异性转录因子。本文拟通过建立免疫介导的骨髓衰竭小鼠模型,观察模型小鼠的T?bet蛋自在胸腺中的表达水平,以及其与中性粒细胞绝对值(ANC)、网织红细胞相对值、血小板数及血红蛋白的相关关系,了解T?bet蛋白在再障中的表达水平及与再障病情的相关性,为探讨再障的发病机制提供一些思路、线索。
1 资料与方法
1.1 实验动物与分组
近交系DBA/2小鼠,10周龄,雄性,16~20 g,2只,由北京维通利华公司提供。近交系BALB/c小鼠(H?2d,MLSb)(H?2b,MLSb指小鼠的遗传型),20只,8周龄,雌雄各半,由辐射防护研究院提供。将BALB/c小鼠随机分为正常对照组和骨髓衰竭模型组,各10只。
1.2 试剂与仪器
SK?1250、M?MuLV逆转录酶均购自立陶宛Fermentas公司。SP法试剂盒购于北京中杉金桥生物技术有限公司。T?bet单抗购于Santa Cruz Biotechnology。DAB显色剂购于中国医学院生物工程研究所。
1.3 小鼠免疫介导骨髓衰竭模型
将DBA/2小鼠(供鼠)颈椎脱臼法处死,常规消毒后,立即在超净工作台中无菌取出胸腺和淋巴结,剪碎,加少量PBS液,轻轻研磨后小筛网过滤,制成单个细胞悬液。台盼蓝鉴定细胞活性,活性细胞在95%以上。细胞计数并配制成所需浓度5×106/mL备用。AA造模参照目前常用免疫介导再障小鼠模型[4]:BALB/c小鼠,经5.5 Gy 60 Coy射线全身一次性亚致死剂量均匀照射后,4 h内经尾静脉输入DBA/2小鼠的胸腺淋巴结混合细胞悬液每只0.2 mL,含细胞数为1×106个,建立AA小鼠模型10只。
1.4 组织化学方法检测胸腺T?bet蛋白表达水平
收集正常组和模型组小鼠胸腺,于体积分数为4%的多聚甲醛中固定8 h,然后常规石蜡包埋、切片,按照免疫组化学试剂盒说明操作。免疫组织化学SP法具体步骤如下:
组织常规脱蜡至水,3%H2O237℃下孵育30 min,以消除内源性过氧化物酶活性。蒸馏水冲洗1 min,PBS浸泡5 min,封闭液封闭:滴加正常山羊血清封闭,37℃30 min,甩去多余液体,勿洗;滴加特异性一抗:滴加1∶50的兔抗鼠T?bet多克隆抗体,37℃孵育4 min。PBS浸泡,5 min×3次;滴加生物素化山羊抗兔二抗IgG,37℃孵育30 min,PBS浸泡,5 min×3次;滴加辣根标记链霉卵白素,37℃孵育20 min。PBS浸泡,5 min×3次;DAB显色,镜下控制反应时间;自来水充分洗涤;苏木素轻度复染,脱水,透明,封片;阳性结果判断标准及表达定量分析:以有棕黄色或棕黑色颗粒为阳性细胞。400倍光镜下观察,从每张切片中于阳性细胞分布区随机选择5个不重复单位视野,以每个视野内的阳性细胞数作为T?bet蛋白的量化指标,计数每个单位视野的阳性率,阳性率=阳性细胞数/(阳性细胞数+阴性细胞数)×100%,取其平均值。
1.6 统计学分析
所有资料用SPSS13.0软件包进行分析,检测结果以±s表示,经方差齐性检验后,采用检验比较两组间差异,用简单直线相关分析探讨两因素之间相关关系的方向和程度。P<0.05有统计学差异,P<0.01有显著统计学差异。
2 结 果
2.1 模型验证
模型组小鼠自第5天起出现食欲明显减退,自第8天陆续出现体重下降。造模后第12天将模型组和正常组BALB/c小鼠经尾静脉取血,肝素抗凝,做外周血网织红细胞计数(见表1)。将濒死小鼠或造模后第20天将所有小鼠颈椎脱臼法处死,常规乙醇消毒,取股骨,于中性甲醛中固定5 h,然后在2%硝酸中脱钙2 h,常规塑料包埋,切片,观察骨髓造血细胞和脂肪细胞。结果示:正常对照组小鼠骨髓增生活跃,脂肪细胞少见;模型组小鼠骨髓增生低下,主要为脂肪细胞,骨髓切片中微血管极度扩张、瘀血、断裂,微血管数明显减少,呈典型AA病理改变。表1 AA组小鼠及正常小鼠组外周血象及网织红细胞计数比较及Rc分别指外周血中性粒细胞、血红蛋白、血小板及网织红细胞。
2.2 胸腺组织T?bet蛋白的表达变化
模型组T?bet蛋白的阳性率为(0.41±0.05)%,对照组为(1.06±0.18)%,两组胸腺组织石蜡切片T?bet蛋白的表达水平有显著差异,差异有统计学意义(P<0.01)。
2.3 T?bet蛋白与造血功能的关系
结果显示:T?bet蛋白与网织红细胞相对值、中性粒细胞绝对值(ANC)呈负相关(P<0.05),而与血红蛋白、血小板数无明显的相关关系(见图1,图2)。
3 讨 论
AA是由于骨髓造血组织显著减少,引起造血功能衰竭而发生的一类贫血,发病机制至今未明,临床应用抗胸腺细胞球蛋白或抗淋巴细胞球蛋白以及环孢素A再障,其有效率为50%~80%[5],说明免疫异常在再障的发生中起着极其重要的作用。T辅助淋巴细胞根据分泌的细胞因子类型及其功能效应的不同可分为Th1和Th2两种亚型[6,7]。在生理状态下,Th0细胞受到抗原激发后按一定比例分别向Th1细胞和Th2细胞分化,两者处于相对平衡状态。当机体免疫功能异常时Th0细胞分化的Th1和Th2亚群比例及功能失衡,出现相应的Th1和Th2漂移性疾病。实验表明,再障患者Th1、Th2之间的分化平衡被打破,并发展为Th1型图1 T?bet蛋白与网织细胞相对值的关系
图2 T?bet蛋白与中性粒细胞绝对值的关系
优势的免疫应答,存在Th1细胞的过度分化和Th1型细胞因子的过度分泌。最新研究表明,Th1细胞转录因子T?bet是Th0向Th1分化的关键因素,已有研究表明T?bet缺失会导致IFN?Y生成障碍,而Th2细胞因子Ⅱ?4和Ⅱ?5分泌增加[8]。若向正在发育和已定型的Th2型细胞转入T?bet真核表达载体则使正在发育和已定型的Th2型细胞重新分化为Th1型细胞[8~9]。
本实验检测了AA模型组小鼠外周血血象及网织红细胞相对值、胸腺石蜡切片免疫组织化学T?bet蛋白的表达水平并且分析了外周血中性粒细胞绝对值、血小板数、血红蛋白及网织红细胞相对值与T?bet蛋白表达的相关性,结果显示再障模型小鼠外周血象显著低于正常对照组、胸腺中T?bet蛋白高于正常对照组、T?bet蛋白与网织红细胞相对值及中性粒细胞绝对值呈负相关,提示T?bet在AA发病机制中可能起作用,并且T?bet表达与AA病情可能呈正相关。
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