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目的:研究胸腺基质淋巴细胞生成素(Thymicstromallymphopoietin,TSLP)在人角膜上皮组织及体外培养的人角膜上皮细胞(humancornealepithelialcells,HCECs)中的表达,并研究其诱导机制;探讨TSLP在人眼表免疫反应及免疫调节中的作用。
方法:
1、HCECs的体外培养:取自愿捐献者或不符合临床使用的角膜以及角膜移植术后的剩余材料,采用组织块培养法,进行人角膜上皮细胞的体外培养。
2、TSLP在人角膜组织和HCECs中的表达与分布:用Real—timePCR方法从基因水平来检测TSLP的表达情况;并利用激光共聚焦显微镜(Laserscanningconfocalmicroscope,LSCM)用免疫荧光化学的方法从细胞水平观察TSLP在人角膜上皮组织及HCECs中的空间分布。
3、TSLP的诱导表达:分别用化学合成的TLRs1-9的配体、前炎症因子(TNF—α和IL-1β)及Th细胞相关因子(IFN—Y,IL—4,IL—5和IL-13)刺激HCECs或人角膜组织,用Realtime—PCR和ELISA方法检测TSLP的基因和蛋白的表达变化。
4、探讨诱导HCECs表达TSLP的信号通路:分别采用因子相关抗体、NFκB抑制剂、siRNA—TRIF及siRNA—MyD88作用于HCECs,观察诱导的TSLP的表达变化情况以及IRF3和NFκB活性的变化。
5、观察HCECs来源的TSLP对DC的影响:将polyl:C处理48小时的未成熟DC(immatureDC,iDC),观察其CD80分子的变化。
结果:
1、体外成功培养HCECs。细胞呈圆形、卵圆形,镶嵌排列呈铺路石状,无成纤维细胞长入。
2、Real-timePCR显示,人角膜上皮组织和角膜上皮细胞中均有TSLP的表达。免疫荧光方法表明TSLP分布于人角膜上皮全层,以表浅层为主;而在体外培养的原代角膜上皮细胞中,TSLP主要分布于胞浆中。
3、在TLRs1-9的配体中,TLRs3、5和6的配体polyl:C、flagellin和FSL-1可以显著的提高TSLP的mRNA水平表达,分别达60、12、8倍,蛋白水平表达到340.2±103.6、99.1±10.6和34.1±6.7pg/ml(正常状态TSLP的蛋白水平为5.1±2.9pg/ml)。TSLPmRNA的表达在刺激4小时达到最高峰,同时这些配体反应存在浓度依赖式的模式。
4、前炎症因子TNF-α和11-1β可以诱导体外培养的原代HCECs的TSLP的mRNA水平表达达4.0±0.7或2.4±0.3倍,蛋白表达到22.9±6.5及10.4±3.6pg/ml。
5、Th2细胞因子IL-4和IL-13可以分别刺激人角膜上皮细胞TSLPmRNA水平的表达到5.5±1.9和4.2±2.7倍,蛋白水平增加到26.4±10.6和21.8±7.3pg/ml。此外,我们发现Th2细胞因子能够和TLRs配体以及前炎症因子协同作用促进人角膜上皮细胞TSLP的表达。
6、polyl:C/TNF-α联合或不联合IL-4/IL-13可以刺激体外培养的角膜组织TSLP的表达从基础水平的0-3.4pg/ml可分别达33.1±4.6pg/ml(polyl:C+IL-4处理组),20.6±3.9pg/ml(polyl:C+IL-13处理组),9.7±1.8pg/ml(TNF-α+IL-4处理组)或6.6±1.5pg/ml(TNF-α+IL-13处理组)。
7、TLR3的中和抗体或NFkB-1可以显著抑制polyl:C刺激HCECs所引起的TSLP基因和蛋白水平的增加。此外,转然siRNA-TRIF也可以抑制polyl:C刺激所引起的TSLP的产生,而siRNA-MyD88则不能抑制。polyl:C刺激4小时的HCECs中NF—κBp65活化,并且IRF3的活性显著提高,而TLR3的中和抗体或NFκB-1可以抑制上述反应。
8、Polyl:C处理的角膜上皮细胞的培养上清可以上调iDC表面CD80的表达,这种效应可以被TSLP的抗体所抑制。
结论:
1、人角膜上皮组织及体外培养的原代人角膜上皮细胞表达TSLP。人角膜上皮组织全层均有TSLP的表达,但以表渐层为主;而TSLP主要分布于体外培养的原代人角膜上皮细胞的胞浆中,胞核与胞膜不明显。
2、某些TLRs的配体(TLR3-poly:1C、TLR5-flagellin、TLR6-FSL-1)和前炎症因子(TNF—α和IL-1β)可以诱导HCECs中TSLP的产生,而Th2细胞因子(IL—4和IL-13)对其有协同作用。
3、polyl:C可能通过TLR3/TRIF/IRF3/NFκB信号通路刺激HCECs上调TSLP的表达。
4、人角膜上皮来源的TSLP可以引起iDC的成熟。