韓巖智,劉 浩,阮開學(xué)
(新疆石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科 832008)
·論著·
幽門螺桿菌感染小鼠胃黏膜組織細(xì)胞因子變化的實(shí)驗(yàn)研究*
韓巖智,劉 浩,阮開學(xué)
(新疆石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科 832008)
目的 研究幽門螺旋桿菌(簡(jiǎn)稱幽門螺桿菌)感染小鼠胃黏膜組織細(xì)胞因子變化,初步探討幽門螺桿菌感染的免疫機(jī)制。方法 選取8~10周齡BALB/c小鼠24只,雌雄各半,分為觀察組和對(duì)照組,兩組造模前均禁食12 h,觀察組以2×109CFU/mL濃度的幽門螺桿菌菌液 0.5 mL/d灌胃,連續(xù)7 d。對(duì)照組灌胃給生理鹽水,0.5 mL/d,連續(xù)7 d,進(jìn)行幽門螺桿菌感染小鼠胃黏膜造模。采用實(shí)時(shí)定量熒光PCR(Real-time PCR)檢測(cè)檢測(cè)感染2、4周后,小鼠血漿中γ干擾素(IFN-γ)、重組改構(gòu)人腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-8(IL-8)以及IL-10 mRNA的表達(dá)量,并于感染4周后,處死小鼠,無(wú)菌取各組小鼠的胃組織,采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)夾心法檢測(cè)胃黏膜組織中IFN-γ、TNF-α、IL-8及IL-10蛋白的水平。結(jié)果 兩組小鼠感染2周后,觀察組IL-8高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。感染4周后,IFN-γ、TNF-α、IL-8的mRNA及蛋白表達(dá)量均明顯上升,但觀察組上升幅度明顯高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論 TH2細(xì)胞在幽門螺桿菌感染中的作用表現(xiàn)不明顯,能促進(jìn)TH1型細(xì)胞細(xì)胞因子的表達(dá),引發(fā)TH1為主的免疫反應(yīng)。
螺桿菌,幽門;胃黏膜;細(xì)胞因子類;感染
近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),幽門螺旋桿菌(下文簡(jiǎn)寫為幽門螺桿菌)與胃潰瘍、胃癌的發(fā)生密切相關(guān)[1-2]。細(xì)胞因子是指主要由免疫細(xì)胞分泌的、能調(diào)節(jié)細(xì)胞功能的小分子多肽,他們有調(diào)節(jié)機(jī)體多種細(xì)胞的生理功能,在胃腸道黏膜免疫系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的調(diào)控作用[3-4]。本研究采用8~10周齡BALB/c小鼠12只,灌胃給幽門螺桿菌菌液,連續(xù)7 d,進(jìn)行造模。之后采用實(shí)時(shí)定量熒光PCR(Real-time PCR)檢測(cè)感染2、4周后各小鼠部分細(xì)胞因子mRNA的變化及酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)夾心法檢測(cè)感染4周后小鼠胃黏膜組織中部分細(xì)胞因子蛋白的表達(dá)量。本文初步探討了幽門螺桿菌感染的免疫機(jī)理,旨在為幽門螺桿菌的預(yù)防及治療提供部分理論依據(jù)和重要參考。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選取8~10周齡BALB/c小鼠24只,雌雄各12只,體質(zhì)量18~22 g。分為觀察組和對(duì)照組,每組12只。各組小鼠在周齡、體質(zhì)量、性別構(gòu)成比以及灌胃給藥操作等方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05),說(shuō)明兩組小鼠具有可比性。
1.2 方法
1.2.1 造模方法 兩組造模前均禁食12 h,觀察組BALB/c小鼠灌胃給2×109CFU/mL濃度的幽門螺桿菌菌液,0.5 mL/d,連續(xù)7 d;對(duì)照組灌胃給生理鹽水,0.5 mL/d,連續(xù)7 d[3]。之后正常飼養(yǎng),自由飲食飲水。
1.2.2 檢測(cè)血漿中γ干擾素(IFN-γ)、重組改構(gòu)人腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-8(IL-8)以及IL-10的表達(dá)量 感染2周后,從各組小鼠眼眶靜脈叢采集小鼠的血液,感染4周后,采集小鼠的血液,并處死小鼠,無(wú)菌條件下取各組小鼠的胃黏膜組織。將血液樣本進(jìn)行離心3 500 r/min。采用Real-time PCR檢測(cè)感染2、4周后,小鼠血漿中IFN-γ、TNF-α、IL-8以及IL-10 mRNA表達(dá)量。操作方法:首先,血漿總RNA的提取,進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄;其次,將得到的cDNA后進(jìn)行熒光PCR擴(kuò)增。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)夾心法檢測(cè)胃黏膜組織中IFN-γ、TNF-α、IL-8以及IL-10蛋白的水平。取胃黏膜組織,勻漿,取上清液。儀器使用酶標(biāo)儀,實(shí)驗(yàn)操作步驟嚴(yán)格按照試劑盒上的說(shuō)明進(jìn)行。
1.2.3 觀察指標(biāo) 幽門螺桿菌感染小鼠胃黏膜的造模后,分別檢測(cè)感染2、4周后小鼠血漿中IFN-γ、TNF-α、IL-8以及IL-10 mRNA的表達(dá)量,以及感染4周后,檢測(cè)胃黏膜組織中IFN-γ、TNF-α、IL-8以及IL-10蛋白的水平。
2.1 感染2周后,兩組小鼠血漿中IFN-γ、TNF-α、IL-8以及IL-10的mRNA表達(dá)量 感染2周后,將兩組小鼠血漿中的IFN-γ、TNF-α、IL-8以及IL-10 mRNA表達(dá)量進(jìn)行比較,觀察組IL-8 mRNA的表達(dá)量,明顯高于對(duì)照組,組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。
表1 感染2周后血漿中各指標(biāo)表達(dá)量的比較
2.2 感染4周后,兩組小鼠血漿中IFN-γ、TNF-α、IL-8以及IL-10的mRNA表達(dá)量 感染4周后,將兩組小鼠血漿中的IFN-γ、TNF-α、IL-8以及IL-10 mRNA表達(dá)量進(jìn)行比較,IFN-γ、TNF-α以及IL-8的表達(dá)量,觀察組明顯高于對(duì)照組,組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2。
表2 感染4周后血漿中各指標(biāo)表達(dá)量的比較
2.3 感染4周后,兩組小鼠胃黏膜組織中IFN-γ、TNF-α、IL-8以及IL-10蛋白水平 感染4周后,將兩組小鼠胃黏膜組織中IFN-γ、TNF-α、IL-8以及IL-10蛋白的水平進(jìn)行比較,觀察組IFN-γ、TNF-α以及IL-8蛋白的水平明顯高于對(duì)照組,組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表3。
表3 感染4周后胃黏膜組織中各指標(biāo)蛋白水平的比較
幽門螺桿菌是一種呈S形或弧形彎曲狀的微需氧細(xì)菌,呈革蘭染色陰性[5-6],寄生于胃黏膜上皮表面及胃內(nèi)黏膜層腺腔中。有研究發(fā)現(xiàn),幽門螺桿菌是慢性胃炎和消化性潰瘍的重要致病因素之一[7-9]。本文分析了幽門螺桿菌感染小鼠胃黏膜組織細(xì)胞因子變化,初步探討了幽門螺桿菌感染的免疫機(jī)制。
本組資料首先進(jìn)行幽門螺桿菌感染小鼠胃黏膜組織造模,結(jié)果顯示,各組小鼠感染2周后,觀察組小鼠血漿中IFN-γ、TNF-α以及IL-10 mRNA表達(dá)量和對(duì)照組小鼠血漿比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,僅IL-8明顯高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。感染4周后,觀察組小鼠血漿中IFN-γ、TNF-α、IL-8以及IL-10的mRNA表達(dá)量明顯高于對(duì)照組。觀察組胃黏膜組織中IFN-γ、TNF-α、IL-8以及IL-10 mRNA的表達(dá)量明顯高于對(duì)照組。感染4周后,觀察組胃黏膜組織中IFN-γ、TNF-α、以及IL-8蛋白水平明顯高于對(duì)照組。
由于IFN-γ能夠增強(qiáng)各種炎癥細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞的活性。TNF-α、IL-8均有很強(qiáng)的抗炎活性[10-11]。同時(shí)TNF-α能夠正向調(diào)節(jié)IL-8的產(chǎn)生。IL-8具有強(qiáng)大的多形核細(xì)胞趨化性及激活的功能[12-13]。但感染4周后,無(wú)論是血漿中的IL-10 mRNA表達(dá)量還是胃黏膜組織中IL-10蛋白的水平與對(duì)照組相比較,均無(wú)明顯變化。表明IL-10在幽門螺桿菌感染小鼠胃黏膜中上升不明顯,說(shuō)明幽門螺桿菌感染對(duì)TH2型細(xì)胞因子表達(dá)無(wú)明顯作用[14-15]。綜上所述,幽門螺桿菌感染小鼠胃黏膜組織,對(duì)TH2細(xì)胞作用表現(xiàn)不明顯,但能促進(jìn)TH1型細(xì)胞細(xì)胞因子的表達(dá),引發(fā)TH1為主的免疫反應(yīng)。
[1]Gray BM,Fontaine CA,Poe SA,et al.Complex T cell interactions contribute to Helicobacter pylori gastritis in mice[J].Infect Immun,2013,81(3):740-52.
[2]陳秀英,沈洲立,魯厚勝,等.幽門螺桿菌感染與胃食管反流病病程相關(guān)性研究[J].重慶醫(yī)學(xué),2014,43(8):913-914.
[3]戚紅霞,李曉虹,袁亞,等.胃癌組織cagA陽(yáng)性幽門螺桿菌感染與環(huán)氧化酶-2的關(guān)系[J].重慶醫(yī)學(xué),2013,42(26):3087-3088.
[4]Sintara K,Thong-Ngam D,Patumraj S,et al.Curcumin suppresses gastric NF-κB activation and macromolecular leakage in Helicobacter pylori-infected rats[J].World J Gastroenterol,2011,16(32):4039-4046.
[5]熊瑛,陳嘉熠,吳麗虹等.幽門螺桿菌感染與非甾體抗炎藥對(duì)消化性潰瘍發(fā)病的影響[J].重慶醫(yī)學(xué),2012,41(26):2744-2745,2754.
[6]ShibataW,HirataY,YoshidaH,etal.
NF-κB and ERK-signaling pathways contribute to the gene expression induced by cag PAI-positive-Helicobacter pylori infection[J].World J Gastroenterology,2005,11(39):6134-6143.
[7]Conteduca V,Sansonno D,Lauletta G,et al.H.pylori infection and gastric cancer:state of the art (review)[J].Int J Oncol,2013,42(1):5-18.
[8]Kirikoshi H,Sekihara H,Katoh M,et al.Up-regulation of WNT10A by tumor necrosis factor alpha and Helicobacter pylori in gastric cancer.[J].Int J Onco,2001,19(3):533-536.
[10]Mehmet K,Ozan B,Muhammed A,et al.Helicobacter pylori in primary gastric lymphoma and gastric cancer:a clinicopathologic and prognostic assessment[J].J Micr Infec Dis,2013,3(2):45-47.
[11]Wen S,So Y,Singh K,et al.Promotion of cytoplasmic mislocalization of p27 by Helicobacter pylori in gastric cancer[J].Oncogene,2012,31(14):1771-1780.
[12]Otani K,Tanigawa T,Watanabe T.et al.Toll-like receptor 9 signaling has anti-inflammatory effects on the early phase of Helicobacter pylori-induced gastritis[J].Biochem Biophys Res Commun,2012,426(3):342-349.
[13]Noto JM,Khizanishvili T,Chaturvedi R,et al.Helicobacter pylori promotes the expression of Krüppel-like factor 5,a mediator of carcinogenesis,in vitro and in vivo[J].PLos One,2013,8(1):e54344.
[14]Peterson RA.Regulatory T-cells:diverse phenotypes integral to immune homeostasis and suppression[J].Toxicol Pathol,2012,40(2):186-204.
[15]Ruiz VE,Sachdev M,Zhang S.et al.Isolating,immunophenotyping and ex-vivo stimulation of CD4+and CD8+gastric lymphocytes during murine Helicobacter pylori infection[J].J Immunol Methods,2012,384(1/2):157-163.
Experimental study of cytokines in gastric mucosa of mice with Helicobacter pylori infection*
HanYanzhi,LiuHao,RuanKaixue
(DepartmentofInternalMedicine,theFirstAffiliatedHospitalofShiheziMedicalUniversity,Shihezi,Xinjiang832008,China)
Objective To study the change of cytokines in gastric mucosa of mice with Helicobacter pylori infection and explore the immune mechanism.Methods Twenty-four 8-10 weeks-old BALB/c mice were randomly divided into observation group and control group.After first 12 hours of fasting,observation group was given 0.5 mL/d Helicobacter pylori bacterial liquid with concentration of 2×109CFU/mL for 7 consecutive days.The control group was fed with 0.5 mL/d saline for 7 consecutive days.Then the mice were infected with Helicobacter pylori gast model was established.Using Real-time PCR to detect the expressions of IFN-γ,TNF-α,IL-8 and IL-10 in murine plasma within 2,4 weeks after infection.And after 4 weeks of infection,mice were sacrificed,and their stomach tissue sterile were separated.ELISA was used to detect the levels of IFN-γ,TNF-α,IL-8,and IL-10 mRNA in gastric mucosa.Results There was significantly difference between groups 2 weeks after infection(P<0.05).With lastingness of infection,the expression and the mRNA of IFN-γ,TNF-α,IL-8 were significantly increased,and the rate of increase of observation group was higher(P<0.05).Conclusion TH2 cells may have no effect on Helicobacter pylori infection in mice gastric mucosa and promote the expression of TH1-type cytokines,triggering immune response of TH1.
Helicobacter pylori;gastric mucosa;cytokines;infection
10.3969/j.issn.1671-8348.2015.03.002
國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(49201065)。 作者簡(jiǎn)介: 韓巖智(1981-),主治醫(yī)師,碩士,主要從事消化內(nèi)科及消化疾病內(nèi)鏡診療方向研究。
R332
A
1671-8348(2015)03-0293-02
2014-09-08
2014-11-21)