人参皂苷衍生物AD-1对DSS诱导的慢性IBD小鼠的影响及对CD4+ T细胞亚群的调控

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背景:人参在心血管、内分泌等多个系统中发挥功效,在免疫系统中也具有一定的调控作用。AD-1是从人参的浆果提取出的一种皂苷类衍生物,已被证实对肺癌细胞具有显著高于其他皂苷类产物的抑制作用,但其对机体免疫细胞的调控鲜有研究。T细胞根据识别抗原的不同,被分为CD4+T细胞和CD8+T细胞。CD4+T细胞亚群可以分化为辅助性T细胞1(Th 1)、Th2、Th9、Th17、Th22、滤泡辅助T细胞(Tfh)和调节性T细胞(Treg)及其他不同的细胞,机体产生炎症通常伴随着体内CD4+T细胞亚群的失调,已有研究证实患炎症性肠病(IBD)后体内CD4+T细胞亚群发生紊乱,可目前对其治疗的药物一般具有副作用大,致使病情反复等缺点,而中医药治疗已成为新的治疗方法,寻求可调控T细胞分化的新药对治疗IBD具有重要意义。AD-1是否可以通过CD4+T细胞亚群改善IBD未见报道,因此我们通过AD-1作用于IBD小鼠探讨其是否通过调控CD4+T细胞亚群的变化改善小鼠慢性IBD。目的:探究AD-1是否可以调控体内CD4+T细胞亚群改善小鼠慢性IBD;体外诱导分化小鼠CD4+T细胞,探讨AD-1对细胞活化、增殖、分化的影响。方法:选用8周龄体重为20-25g的雄性Balb/c小鼠,适应性饲养一周后,随机分组为Control组,Model组,AD-1组。IBD模型的建立为对小鼠进行三个循环的3%DSS造模,饮用DSS 5天后自由饮水14天,两个循环38天后,再次饮用DSS 5天结束造模。Control组小鼠自由饮水;AD-1组小鼠给予10mg/kg的AD-1溶解于0.2m L的0.5%羧甲基纤维素钠(CMC)进行灌胃处理,频次为隔日,时间为整个造模期,为保持一致,Control组和Model组同样也作CMC灌胃处理。造模期间记录小鼠疾病活动指数(DAI);分离结肠及脾脏,记录长度及重量。取部分结肠固定于甲醛中,后制作石蜡切片,苏木素-伊红(HE)染色切片分析结肠组织病理的变化;免疫组织化学染色(IHC)切片分析T盒蛋白(T-bet)、GATA结合蛋白3(GATA3)、维甲酸孤核受体γt(RORγt)、叉头转录因子3(Fox P3)的表达情况;制备结肠裂解液取上清采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测干扰素-γ(IFN-γ)、白细胞介素-4(IL-4)、IL-17A、IL-10细胞因子分泌情况;流式细胞检测小鼠脾脏及肠系膜淋巴结(MLN)中Th1、Th2、Th17、Treg细胞分化情况。分离小鼠脾脏制备单细胞悬液,经磁珠分选出Naive CD4+T细胞,分组设置为Naive CD4+T细胞组,Control组,AD-1(5μM),AD-1(10μM),AD-1(20μM)。除Naive CD4+T细胞组,其余四组均加入抗鼠CD3ε和抗鼠CD28抗体刺激活化,使用细胞计数试剂盒(Cell Counting Kit-8,CCK-8)检测不同浓度AD-1对细胞增殖的影响。流式细胞术检测AD-1对CD4+T细胞活化标志CD69表达的影响。将CD4+T细胞加入不同的刺激因子定向分化后,用AD-1处理检测其对体外分化Th1、Th2、Th17、Treg细胞的影响。结果:AD-1可改善由DSS诱导的小鼠慢性IBD引起的结肠缩短,同时可降低小鼠DAI评分;结肠组织切片HE染色结果显示,Model组小鼠结肠黏膜损伤严重,上皮细胞结构紊乱,出现隐窝脓肿,杯状细胞消失,大量炎性细胞浸润;AD-1组小鼠结肠组织结构较为完整,显著改善结肠上皮细胞的结构紊乱,炎症细胞浸润减少,隐窝结构的破坏及杯状细胞消失等情况有所改善;ELISA法检测小鼠结肠中IFN-γ、IL-4、IL-17A、IL-10细胞因子的表达情况,结果显示AD-1明显降低IFN-γ、、IL-17A的分泌,显著上调IL-4、IL-10的分泌;WB法检测小鼠结肠组织发现,AD-1明显下调了结肠中T-bet、RORγt的表达,上调了GATA3、Fox P3的表达;IHC染色结果显示,AD-1组结肠组织与Model组相比,GATA3、Fox P3的阳性结果表达明显增多,而T-bet、RORγt阳性结果的表达明显减少;流式细胞术结果显示,AD-1组与Model组相比,可抑制小鼠脾脏和MLN中Th1和Th17细胞的分化,可促进Th2和Treg细胞的分化。CCK-8结果显示AD-1(5、10、20μM)对小鼠脾脏分选出的Naive CD4+T细胞的增殖无影响;流式细胞术结果显示AD-1(5、10、20μM)对CD4+T细胞活化标志物CD69的表达无影响,AD-1可抑制Th1和Th17细胞在体外的分化,促进Th2和Treg细胞在体外的分化。结论:1.AD-1缓解DSS诱导的小鼠慢性IBD的炎症程度;2.AD-1对小鼠慢性IBD的治疗作用与下调Th1和Th17细胞,上调Th2和Treg细胞的分化有关;3.在体外,AD-1并不参与CD4+T细胞的活化及增殖阶段,而是对其分化阶段产生直接调控作用,AD-1抑制Th1、Th17细胞的分化,促进Th2和Treg细胞的分化。
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