大鼠成纤维样滑膜细胞中细胞因子

·基础论著·
羧胺三唑对TNF唱α诱导的佐剂性关节炎大鼠成纤维滑膜细胞中细胞因子分泌和NF唱κB活化的影响传送侦测怎么做
朱蕾 李娟 武丹威 罗丽丰 郭磊 于晓丽 叶菜英 张德昌
DOI:10畅3877/cma.j.issn.1674唱0785.2013.11.036
基金项目:国家自然科学基金(81102454);“重大新药创制”科技重大专项(2009ZX09102唱049);中国医学科学院院所长基金(2010PY01,2010PY08)
作者单位:100005 北京,中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院药理系
通讯作者:叶菜英,Email:caiyingye@126.com
  【摘要】 目的 探讨羧胺三唑对TNF唱
α诱导的佐剂性关节炎大鼠成纤维样滑膜细胞分泌促炎细胞因子的影响及部分机制。方法 用弗氏完全佐剂诱导大鼠佐剂性关节炎模型,分离培养的佐剂性关节炎成纤维样滑膜细胞用20ng/mlTNF唱α
刺激并用不同浓度羧胺三唑(10、20、40μmol/L)处理。ELISA法检测成纤维样滑膜细胞上清中IL唱1β和IL唱6含量,Westernblot法检测NF唱κBp65的蛋白表达。结果 经20ng/mlTNF唱α刺激后,成纤维样滑膜细胞分泌IL唱1β和IL唱6水平,以及细胞核中NF唱κBp65的表达显著增加(P<
0畅01)。羧胺三唑(20、40μmol/L)能够显著抑制TNF唱α诱导的IL唱1β[(417畅39±29畅80)pg/mlvs.(264畅63±9畅35)pg/ml,(186畅13±25畅71)pg/ml,P<0畅01]和IL唱6[(383畅45±32畅13)pg/mlvs.(248畅39±30畅51)pg/ml,(189畅64±27畅86)pg/ml,P<0畅01]分泌,且明显减少细胞核中NF唱κBp65的表达(P<0畅01)。结论 羧胺三唑可能通过抑制NF唱κB活化来减少TNF唱α诱导的佐剂性关节炎成纤维样滑膜细胞中促炎细胞因子IL唱1β、IL唱6的产生。
【关键词】 NF唱κB; 肿瘤坏死因子α; 细胞因子类; 羧胺三唑; 成纤维样滑膜细胞
EffectsofcarboxyamidotriazoleonTNF唱α唱inducedcytokinessecretionandNF唱κBactivationinfibroblast唱likesynoviocytesfromadjuvantarthritisrat
s ZHULei,LIJuan,WUDan唱wei,LUOLi唱feng,GUOLei,YUXiao唱li,YECai唱ying,ZHANGDe唱chang.DepartmentofPharmacology,InstituteofBasicMedicalSciences,ChineseAcademyofMedicalSciences&SchoolofBasicMedicine,PekingUnionMedicalCollege,Beijing100005,ChinaCorrespondingauthor:YECai唱ying,Email:caiyingye@126.com【Abstract】 Objective Toinvestigatetheeffectsofcarboxyamidotriazole(CAI)onTNF唱α唱inducedcytokinessecretioninfibroblast唱likesynoviocytes(FLS)fromadjuvantarthritis(AA)ratsanditsmechanisms.Methods Freund′scompletedadjuvantwasusedtoinduceAAinrats.FLSfromAAratswerestimulatedwith20ng/mlTNF唱αandincubatedwithCAIattheconcentrationsof10,20,40μmol/L.ThecontentsofIL唱1βandIL唱6intheculturesupernatantweredeterm
inedbyELISAmethod,andtheexpressionofNF唱κBp65inthecellnucleuswasmeasuredbyWesternblot.Results TNF唱αsignificantlyincreasedthesecretionofIL唱1βandIL唱6,andthe
nuclearexpressionofNF唱κBp65intheFLS(P<0畅01).CAI(20,40μmol/L)inhibitedtheproductionsofIL唱1β[(417畅39±29畅80)pg/mlvs.(264畅63±9畅35)pg/ml,(186畅13±25畅71)pg/ml,P<0畅01]andIL唱6[(383畅45±32畅13)pg/mlvs.(248畅39±30畅51)pg/ml,(189畅64±27畅86)pg/ml,P<0畅01]inTNF唱α唱inducedFLS,andCAI(20,40μmol/L)alsoinhibitedNF唱κBp65expressioninthenucleusofTNF唱α唱inducedFLS(P<0畅01).Conclusion CAIattenuatethesecretionofpro唱inflammatorycytokinessuchasIL唱1βandIL唱6throughinhibitingtheactivationofNF唱κB.
【Keywords】 NF唱kappaB; Tumornecrosisfactor唱al
pha; Cytokines; Carboxyamidotriazole; 
Fibroblast唱likesynoviocyte
  类风湿关节炎(rheumatoidarthritis)是常见的慢
性、系统性自身免疫性疾病,以滑膜炎症和关节进行性破坏为主要特征。成纤维样滑膜细胞(fibroblast唱likesynoviocytes)是滑膜组织的主要组成部分,其功能活化是导致类风湿关节炎关节破坏的重要原因。研究发现,成纤维样滑膜细胞活化与滑膜组织中高水平的促炎细胞因子密切相关,尤其TNF唱α,能够诱导成纤维样
滑膜细胞产生多种细胞因子(如IL唱1β、IL唱6)和基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinases,MMPs)等,破坏软骨和骨组织,导致类风湿关节炎关节病变持续存在、迁延进展[1唱3]。
羧胺三唑(carboxyamidotriazole)是一种非细胞毒新型抗肿瘤药物,在体外和体内均有一定的抗肿瘤增殖和转移的作用[4唱5]。我们前期研究发现羧胺三唑具有抗炎作用。在类风湿关节炎的动物模型———大鼠佐剂性关节炎(adjuvantarthritis)模型上,羧胺三唑预防给药能够减轻佐剂性关节炎大鼠的足爪肿胀,并降低血清和足爪均浆中促炎细胞因
TNF唱α和IL唱1β水平[6]。为进一步探讨羧胺三唑用于类风湿关节炎的开发前景,本实验在建立大鼠佐剂性关节炎模型并分离、培养和鉴定成纤维样滑膜细胞的基础上,观察羧胺三唑对TNF唱α诱导的佐剂性关节炎大鼠成纤维样滑膜细胞分泌促炎细胞因子IL唱1β和IL唱6的影响,以及对启动上述分子转录的核因子唱κB(nuclearfactor唱κB,NF唱κB)活化的影响。
材料与方法
一、实验材料
1.药品和试剂:羧胺三唑由中国医学科学院药物研究所合成,纯度(HPLC)达99%以上,用二甲基亚砜(dimethylsulphoxide,DMSO)配制成40mmol/L的贮存液,-20℃避光保存,临用前用DMEM高糖培养基稀释至所需浓度。TNF唱α购自美国R&D公司,用灭菌磷酸盐缓冲液(phosphatebufferedsolution,PBS)配制成10μg/ml的贮存液,-20℃保存,临用前用DMEM高糖培养基稀释。DMEM高糖培养基购自中国医学科学院基础医学研究所细胞中心,胎牛血清购自美国Gibco公司,DMSO和胶原酶ⅠA购自美国Sigma公司,胞核唱胞质蛋白制备试剂盒购自北京普利莱基因技术有限公司,NF唱κBp65小鼠单克隆抗体购自美国Cellsignaling公司,TATAbindin钛阳极氧化
gprotein(TBP)小鼠单克隆抗体购自美国Abcam公司,波形蛋白(Vimentin)小鼠单克隆抗体购自武汉博士德生物工程有限公司,IL唱1β和IL唱6
ELISA试剂盒购自上海依科赛生物制品有限公司,其他分析纯均为国产。
2.动物:Lewis大鼠,雄性,清洁级,体重(195±15)g,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供,合格证号:SCXK(京)2006唱0009。动物保护、使用和所有程序都按照动物伦理委员会的要求操作。
二、实验方法
1.大鼠佐剂性关节炎模型的制备[7]:将卡介苗置80℃水浴灭活1h,以高压灭菌的液体石蜡配成10mg/ml的乳剂,充分研磨、混匀,即得弗氏完全佐剂(Freund′scompleteadjuvant)。在每只大鼠尾根部2~3点时钟位皮内注射0畅1ml弗氏完全佐剂致炎,诱导佐剂性关节炎模型。
2.成纤维样滑膜细胞的分离和培养[8]:致炎后第27天处死佐剂性关节炎大鼠,无菌取关节滑膜组织,用无Ca2+、Mg2+的D唱hank液反复洗3次后,剪成1~2mm3小块,加入含胶原酶ⅠA(1mg/ml)的DMEM培养液(2~3倍体积),37℃、5%CO2消化2h后,
200目不锈钢筛网过滤,将滤液离心(1000×g,10min),弃上清。用PBS洗2次后,将细胞重悬于含10%胎牛血清的DMEM培养液中,37℃、5%CO2培养24h后换液,弃去未贴壁细胞,继续培养。以后每2~3d换液1次,待细胞长满后用0畅05%胰酶消化,传代培养。取第3代细胞用于实验。
3.免疫组化鉴定成纤维样滑膜细胞:将无菌的小盖玻片置于24孔板中,将细胞悬液接种于盖玻片上,待细胞均匀铺满玻片时,取出玻片,用PBS洗涤3次,用甲醇固定10min,洗涤干燥后,用正常羊血清封闭30min,加入Vimentin小鼠单克隆抗体(1∶100),4℃孵育过夜。第二天将切片在室温平衡1h后,PBS洗涤,加入辣根过氧化物酶标记的羊抗鼠IgG二抗(1∶500),室温孵育1h,DAB显,蒸馏水冲洗,苏木素复染,乙醇梯度脱水,中性树胶封片。显微镜下观察并拍照。
4.ELISA法检测成纤维样滑膜细胞上清液中IL唱1β和IL唱6水平:将第3代成纤维样滑膜细胞用含10%胎牛血清的DMEM培养液制备细胞悬液(1×108/L),加至24孔板,每孔1ml。实验分为6组:对照组(只加培养液),TNF唱α组(加入终浓度为20ng/ml的TNF唱α[9]),DMSO组(溶剂对照组,加入终浓度为0畅1%的
DMSO和20ng/ml的TNF唱α),10、20、40μmol/L羧胺三唑组(加入不同浓
度羧胺三唑和20ng/ml的TNF唱α),每组设4个复孔,置37℃、5%CO2培养箱培养24h。吸弃原培养液,对照组和TNF唱α组加入新鲜培养液,DMSO组加入含0畅1%DMSO的培养液,羧胺三唑各组加入含相应浓度羧胺三唑的培养液,继续培养1h。除对照组外,其余各组再加入TNF唱α(终浓度20ng/ml),培养24h后收集上清,-20℃保存,采用ELISA法检测上清中IL唱1β和IL唱6含量,操作按照试剂盒说明书进行。
5.Westernblot法检测成纤维样滑膜细胞细胞核中NF唱κBp65的蛋白表达:将第3代成纤维样滑膜细胞以1×105个/孔接种于6孔板中,实验分组同上述方法3,每组设3个复孔,置37℃、5%CO2培养箱培养24h后,吸弃原培养液。对照组和TNF唱α组加入新鲜
培养液,DMSO组加入含0畅1%DMSO的培养液,羧胺三唑各组加入含相应浓度羧胺三唑的培养液,继续培养1h。除对照组外,其余各组再加入TNF唱α(终浓度20ng/ml),培养30min后用胞核唱胞质蛋白制备试剂盒提取细胞核蛋白,具体步骤按照试剂盒说明书操作。蛋白定量采用BCA法。取蛋白样品40μg,加上样缓冲液煮沸变性后,在12%的SDS唱聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳,分离胶和浓缩胶的电压分别为80V和120V;电转至PVDF膜;用含5%脱脂奶粉的TBST封闭2h;洗膜5次,每次5min;分别加入适量的NF唱κBp65小鼠单克隆抗体(1∶500)或TBP小鼠单克隆抗体(1:500),4℃过夜;洗膜5次,每次5min;加入辣根过氧化物酶标记的二抗(1∶4000),37℃孵育1h;洗膜5次,每次5min;
ECL化学发光并照相。利用Kodak1D图像分析软件对图像中的蛋白条带进行灰度分析,以NF唱κBp65灰度值与内参TBP灰度值之比反映NF唱κBp65的蛋白表达水平。
抗振压力表三、统计学分析
pcb柔性连接器用SPSS11畅5软件进行统计学分析。所有检测结果以均数±标准差(珋x±s)表示。组间比较采用单因素方差分析,用Bonferroni法做两两比较,P<0畅05表示差异有统计学意义。
结  果
1.成纤维样滑膜细胞的鉴定:分离培养的第3代细胞,在倒置显微镜下具有成纤维样形态,呈长梭形极向生长。Vimentin是中胚层组织的特征性蛋白,免疫组化染结果显示,细胞抗Vimentin染阳性,胞质内见大量棕黄颗粒,衬染的核呈蓝,纯度在99%以上,符合成纤维样滑膜细胞的特征。见图1。
2.羧胺三唑对TNF唱α诱导的成纤维样滑膜细胞分泌IL唱1β和IL唱6的影响:对照组成纤维样滑膜细胞上清液中IL唱1β和IL唱6水平较低,经20ng/mlTNF唱α刺激后,成纤维样滑膜细胞分泌IL唱1β和IL唱6水平显著增加,与对照组比较有统计学差异(P<0畅01)。溶剂
DMSO对TNF唱α诱导的成纤维样滑膜细胞细胞分泌IL唱1β和IL唱6水平无影响(P>0畅05),而羧胺三唑20和40μmol/L对TNF唱α诱导的IL唱1β和IL唱6产生有明显抑制作用,与DMSO组比较均有统计学差异(P<0畅01)。见表1。
3.羧胺三唑对TNF唱α诱导的成纤维样滑膜细胞细胞核中NF唱κBp65表达的影响:NF唱κBp65在对照组成纤维样滑膜细胞的细胞核中有少量基础表达,20ng/mlTNF唱α能够明显诱导成纤维样滑膜细胞细胞核中NF唱κBp65的表达增加,与对照组比较有统计学差异(P<0畅01)。溶剂DMSO对NF唱κBp65表达水平无影响(P>0畅05),而羧胺三唑20和40μmol/L对TNF唱α诱导的成纤维样滑膜细胞细胞核中NF唱κBp65增加有显著抑制作用,与DMSO组比较均有统计学差异(P<0畅01)。见图2。
表1 羧胺三唑对TNF唱α诱导的成纤维样滑膜细胞分泌
组别孔数IL唱1βIL唱6
对照组4129畅37±11畅5883畅13±19畅18TNF唱α组4407畅13±40畅10a376畅32±30畅50aTNF唱α+DMSO组4417畅39±29畅80a383畅45±32畅13aTNF唱α+羧胺三唑10μmol/L组4387畅80±27畅64360畅94±23畅95TNF唱α+羧胺三唑20μmol/L组4264畅63±9畅35b248畅39±3
0畅51bTNF唱α+羧胺三唑40μmol/L组4186畅13±25畅71b189畅64±27畅86b  注:与对照组比较,aP<0畅01;与TNF唱α+DMSO组比较,bP<0畅01
讨  论
类风湿关节炎的病因和发病机制目前仍不十分清楚,但促炎细胞因子在类风湿关节炎滑膜炎症和关节破坏中的重要作用已得到越来越多的关注。其中,TNF唱α被认为是与类风湿关节炎滑膜炎症发生和发展最密切的促炎细胞因子[1]。研究发现,类风湿关节炎患者关节滑液中TNF唱α水平明显升高,且与关节炎的严重程度呈正相关,抗TNF唱α抗体能有效延缓滑膜炎症的进展并减轻类风湿关节炎患者关节炎的症状[10唱11]。成纤维样滑膜细胞是类风湿关节炎关节破坏的效应细胞,滑膜组织中高水平的TNF唱α通过活化成纤维样滑膜细胞中NF唱κB等信号转导通路,诱导成纤维样滑膜细胞产生大量MMPs、前列腺素E2和多种细胞因子,包括TNF唱α本身和IL唱1β、IL唱6等,它们相互作用,持续刺激成纤维样滑膜细胞形成恶性循环,维持滑膜炎症并导致关节破坏[12唱13]。IL唱1β和IL唱6也是类风湿关节炎发病机制中的重要细胞因子,可诱导产生更多细胞因子、炎症介质和胶原酶,协助炎症细胞迁徙至关节腔,刺激滑膜组织增生等[1]。本实验建立大鼠佐剂性关节炎模型并分离培养成纤维样滑膜细胞,结果发现,在20ng/mlTNF唱α刺激下,成纤维样滑膜细胞分泌IL唱1β和IL唱6水平明显增加,而羧胺三唑能够显著降低TNF唱α诱导的IL唱1β和IL唱6分泌。我们在前期研究中也发现,羧胺三唑预防给药能够降低佐剂
性关节炎大鼠血清和足爪均浆中升高的TNF唱α和IL唱1β水平。提示,羧胺三唑的抗关节炎作用可能与其对促炎细胞因子的抑制作用有关。
NF唱κB是调控促炎细胞因子表达的重要转录因子,
主要以p50/p65异源二聚体形式存在。静息状态下,p50/p65与其抑制蛋白ΙκB结合,形成无活性的复合物而存在于细胞浆中。当细胞受到细胞因子或氧化应激刺激时,ΙκB被降解,释放出有活性的p50/p65二聚体,活化的二聚体进入细胞核,通过与相应的炎症因子靶基因启动子区的κB位点相结合而导致炎症因子基因的过度表达[14]。研究表明,NF唱κB活化在类风湿关节炎的发病中起重要作用,类风湿关节炎患者滑膜组织中NF唱κB活性明显升高。TNF唱α可刺激体外培养的成纤维样滑膜细胞中NF唱κB活化以及IL唱1β、IL唱6等促炎细胞因子分泌[9,15]。类风湿关节炎动物模型研究也证实,抑制NF唱κB活化能够减轻关节炎的程度[16]。NF唱κB活化是以p50/p65二聚体从胞浆转位到胞核为特征,因此本实验通过检测p65的核转位来间接评价NF唱κB的激活。结果显示,成纤维样滑膜细胞受TNF唱α刺激后,NF唱κBp65在细胞核中表达增多,表明TNF唱α可诱导NF唱κB的核转位,NF唱κB被活化。而羧胺三唑对TNF唱α诱导的NF唱κBp65核转位具有显著抑制作用,提示羧胺三唑减少TNF唱α诱导的IL唱1β、IL唱6等促炎细胞因子的产生可能与其抑制NF唱κB的活化有关。
综上所述,成纤维样滑膜细胞是羧胺三唑发挥作用的靶细胞之一,羧胺三唑可能通过抑制NF唱κB活化来减少TNF唱α诱导的IL唱1β、IL唱6等促炎细因子的产生,这为将羧胺三唑开发成为类风湿关节炎的药物提供了依据。
参 考 文 献
[1] PablosJL,Ca鼻eteJD.Immunopathologyofrheumatoidarthritis.CurrTopMedChem,2013,13:705唱711.
[2] LefèvreS,KnedlaA,TennieC,etal.Synovialfibroblastsspreadrheu唱matoidarthritistounaffectedjoints.NatMed,2009,15:1414唱1420.[3] 张品南,陈艳梅.类风湿关节炎的研究进展[J/CD].中华临床医师杂志:电子版,2008,2:1302唱1306.
[4] MoodyTW,ChilesJ,MoodyE,etal.CAIinhibitsthegrowthofsmallcelllungcancercells.LungCancer,2003,39:279唱288.
[5] LambertPA,SomersKD,KohnEC,etal.Antiproliferativeandantiin唱vasiveeffectsofcarboxyamido唱triazoleonbreastcancercelllines.Sur唱
gery,1997,122:372唱378;discussion378唱379.
[6] GuoL,YeCY,ChenWY,etal.Anti唱inflammatoryandAnalgesicPo唱tencyofCarboxyamidotriazole,aTumoristaticAgent.JPharmacolExp
Therap,2008,325:10唱16.
[7] MontesinosMC,YapJS,DesaiA,etal.Reversaloftheantiinflamma唱toryeffectsofmethotrexatebythenonselectiveadenosinereceptoran唱
tagoniststheophyllineandcaffeine:evidencethattheantiinflammatory
effectsofmethotrexatearemediatedviamultiplea
denosinereceptors
inratadjuvantarthritis.ArthritisRheum,2000,43:656唱663.
[8] ZhuL,WeiW,ZhengYQ,etal.Effectsandmechanismsoftotalglu唱cosidesofpaeonyonjointdamageinratcollagen唱inducedarthritis.In唱
flammRes,2005,54:211唱220.
[9] 罗心静,莫选荣,周玲玲.TNF唱α诱导类风湿关节炎滑膜细胞NF唱κB信号通路活化的探讨.免疫学杂志,2012,28:321唱323,332.[10] ManicourtDH,PoilvacheP,VanEgerenA,etal.SynovialfluidlevelsoftumornecrosisfactoralphaandoncostatinMcorrelatewithlevelsof
markersofthedegradationofcrosslinkedcollagenandcartilageaggre唱
caninrheumatoidarthritisbutnotinosteoarthritis.ArthritisRheum,
2000,43:281唱288.电子散热扇
[11] 赵金霞,刘湘源.TNF唱α拮抗剂类风湿关节炎疗效预测指标的研究进展[J/CD].中华临床医师杂志:电子版,2010,4:
447唱449.
[12] NossEH,BrennerMB.Theroleandtherapeuticimplicationsoffibro唱blast唱likesynoviocytesininflammationandcartilageerosioninrheu唱
matoidarthritis.ImmunolRev,2008,223:252唱270.
[13] NeumannE,LefèvreS,ZimmermannB,etal.Rheumatoidarthritisprogressionmediatedbyactivatedsynovialfibroblasts.TrendsMol
Med,2010,16:458唱468.
[14] BaldwinASJr.TheNF唱kappaBandIkappaBproteins:newdiscover唱iesandinsights.AnnuRevImmunol,1996,14:649唱683.
[15] MarokR,WinyardPG,CoumbeA,etal.Activationofthetranscriptionfactornuclearfactor唱κBinhumaninflamedsynovialtissue.Arthritis
Rheum,1996,39:583唱991.
[16] HeY,XuH,LiangL,etal.AntiinflammatoryeffectofRhokinaseblockadeviainhibitionofNF唱κBactivationinrheumatoidarthritis.
ArthritisRheum,2008,58:3366唱3376.
(收稿日期:2013唱05唱02)
(本文编辑:戚红丹)
  朱蕾,李娟,武丹威,等.羧胺三唑对TNF唱α诱导的佐剂性关节炎大鼠成纤维样滑膜细胞中细胞因子分泌和NF唱κB活化的影响[J/CD].中华临床医师杂志:电子版,2013,7(11):4849唱4853.

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