重庆医学2017年6月第46卷第l8期 25l5 论著・临床研究doi:10.3969/j.issn.1671—8348.2017.18.023 UC患者PBMC中TLR4、NF—KB水平的变化及其临床意义 马永刚 ,高芙蓉 ,卞 巍。 (1.浙江省总队医院嘉兴医院消化内科,浙江嘉兴314000;2.浙江省总队医院嘉兴医院放射科, 浙江嘉兴314000;3.浙江省嘉兴市妇幼保健医院放射科314000) [摘要] 目的 探讨溃疡性结肠炎(Uc)患者外周血单核细胞(PBMc)中TOLL样受体(TLR)4、N卜KB水平的变化及在UC 发病中的可能机制。方法 选取浙江省总队医院嘉兴医院消化科2014年1月至2015年1月收治的UC患者3O例作为观察 组,另选取该院体检科健康体检者1O例作为对照组。采用流式细胞仪检测外周血CD14 单核细胞表面TLR4阳性表达率,RT_ PCR检测TLR4、髓样分化因子88(MyD88)、NF-KB(P65)mRNA表达水平,Western blot检测TLR4、M:yD88、NF-xB(P65)蛋白 水平。结果观察组外周血CD14。。单核细胞表面TLR4阳性表达率明显高于对照组(P<0.05);对照组TLR4、MyD88、NF-KB (P65)mRNA及蛋白水平明显低于观察组(P<0.01);TLR4、MyD88、NF-xB(P65)蛋白水平与UC严重程度呈正相关。 结论 UC患者PBMC中TLR4、NF_KB明显增高,临床可通过检测TLR4、NF—KB水平判断UC的发展程度。 [关键词] 结肠炎,溃疡性;单核细胞;TOLL样受体4;NF- ̄B [中图分类号] R574.1 [文献标识码] A [文章编号] 1671—8348(2017)18—2515—03 Changes and clinical significance of TLR4 and nuclear factor kappa B in peripheral blood mononuclear cells of patients with ulcerative colitis Ma Yonggang 。Gao Furong 。Bian肌 。 (1.Department of Internal Medicine;2.Department of Radiology,Jiaxing Hospital of ZhengJiang Provincial Armed Police Corps Hospital,Jiaxing,Z ejiang 314000,China;3.Department of Radiology, JiaxingMaternal and Child Health Care Hospital,Jiaxing,Zhejiang 314000,China) [Abstract] Objective To investigate the changes of TLR4 and nuclear factor kappa B(NF_KB)levels in peripheral blood mononuclear cells(PBMC)of the patients with ulcerative colitis(UC)and its possible pathogenesis mechanism.Methods In our hospital from January 2014 to January 2015,30 cases of UC were selected as the observation group,and other 10 individuals under— going healthy physical examination in this hospital were selected as the control group.Flow cytometry was used to detect the posi— tive expression rate of TLR4 on surface of peripheral blood CD14+mononuclear cells.The levels of TLR4,MyD88,NF—KB(P65) mRNA expression were detected by RT-PCR.Western blot was adopted to detect the levels of TLR4,MyD88,NF--KB(P65)pro— tein.Results The positive expression rate of TLR4 on the surface of peripheral blood CD14 mononuclear cells in the observation group was significantly higher than that in the control group(P<O.05);the levels of TLR4,MyD88 and NF一 ̄B(P65)B mRNA and protein in the control group were significantly lower than those in the observation group(P<O.05);the levels of TLR4,MyD88 and NF- ̄B(P65)protein were positively correlated with the severity of UC.Conclusion The levels of TLR4 and NF-xB in PBMC of the patients with UC are significantly increased,clinic can judge the UC development degree by detecting TLR4 and NF-xB levels. [Key words] colitis,ulcerative;monocytes;toll—like receptor 4;NF-kappa B 溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是炎症性肠病(in— flammatory bowel disease,IBD)的一种,临床主要表现为反复 的腹痛、腹泻、黏液血便、里急后重等,严重者可导致失血性休 克 ]。UC的发病机制与遗传、感染、免疫异常、心理及环境等 因素有关。目前的研究认为人体免疫功能的紊乱可能是UC 病情发生、发展的主要影响因素,而TOLL样受体(toll—like re— ceptors,TLRs)可能与UC密切相关_2 ]。TLRs可启动由髓样 2014年1月至2015年1月收治的UC患者30例作为观察组, 其中男16例,女14例,年龄29~63岁,平均(40.82±8.32) 岁,病程3个月至12年,平均(4.35±0.83)年。3O例UC患者 依据病情严重程度分为轻度组(n一8)、中度组(n一12)、重度组 ( 一10)。另选取该院体检科正常体检者1O例作为对照组,其 中男5例,女5例,年龄3O~64岁,平均(35.02±11.22)岁,两 组对象性别、年龄比较,差异无统计学差异(P>0.05)。所有 对象均签署了知情同意书,对试验内容了解。本研究获得该院 分子因子88(MyD88)介导的NF_KB下游炎症反应信号通 路_4 ]。本研究比较健康者和UC患者TLR4、NF— B表达水 伦理委员会批准。3O例UC患者均符合2007年5月济南全国 IBD研讨会修订的《对我国IBD诊断治疗规范的共识意见》中 平的差异,探讨TLR4、NF_ B在Uc发病中的可能机制。 1资料与方法 的诊断标准。患者排除具有其他自身免疫性疾病,排除结核、 肝炎、肿瘤等疾病,排除细菌性痢疾、阿米巴痢疾、慢性血吸虫 1.1 一般资料 选择浙江省总队医院嘉兴医院消化内科 作者简介:马永刚(1975一),主治医师,本科,从事消化内科疾病的诊治研究。 2516 重庆医学2017年6月第46卷第18期 表1 引物序列(5'-3 ) 病、肠结核等感染性结肠炎。Uc的分级标准参考《对我国IBD NA表达水平比较对照组TLR4、MyD88、NF—KB(P65)mR 诊断治疗规范的共识意见》,轻度:腹泻低于4次/天,便血轻或 无,无发热、脉搏加快或贫血,红细胞沉降率(ESR)正常 中 度:腹泻次数4~6次/天,便血轻中度。重度:腹泻每天6次以 上,伴明显黏液血便,体温高于37.5℃,脉搏每分钟9o次以 上,血红蛋白(Hb)<100 g/L,ESR>30 mm/h j。 1.2方法 1.2.1 主要仪器和试剂T Gradient型PCR仪(Biometra公 司);GIS凝胶成像分析系统(上海天能科技有限公司);冷冻高 速离心机(德国Eppendor公司);琼脂糖水平电泳槽(北京六一 仪器厂);超低温冰箱(EI本三洋公司);PCR扩增试剂盒(Fer— mentas公司);PCR引物(上海生物工程有限公司);Trizol(In— vitrogen公司);流式细胞仪(美国Becton dickinson公司); CD14-FITC(Miltenyi公司)。 1.2.2标本采集及检测方法两组对象均于清晨空腹采集静 脉血液,肝素抗凝,3 000 r/rain分离获得血浆,一8O℃保存待 测。利用密度梯度离心法分离外周血单核细胞(PBMC),调整 细胞浓度为l×1o 个/mL,接种于24孔板,细胞培养4 h后, 洗脱未贴壁的细胞,获得贴壁的PBMC。置于37℃、5 CO 培养箱中培养24 h后收获细胞。采用双色荧光法进行 CD14 单核细胞上TLR4阳性率的检测,用Cell Quest软件 进行获取和分析数据_8]。100ⅡL细胞悬液(5×10 个/mL), 加入CD14一FITC,CD284一APC抗体各1O L,4℃避光孵育3o rnin,PBS清洗2次,加入300 L PBS上机检测。RT—PCR检 测:提取单核细胞RNA,依次加入RNA、Oligo(dT18)、双蒸 水,总体积为12.5O L,65℃5 rain,冰浴5 rain,加入RNase 抑制剂、Buffer、d NTPs、M—Mu LV,42℃1 h,70℃10 rnin,冰 浴5 rain,RT—PCR以GAPDH为作为内参基因,实时荧光试 验结果采用2 的数据统计方法分析基因的相对表达。引 物序列见表1∞ 。Western blot检测:胰酶消化离心获得细胞, 加入冰预冷裂解缓冲液,高速冷冻离心机离心获得蛋白,十二 烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),湿法转膜,封 闭处理,加人抗体孵育,加入辣根过氧化物酶(HRP)标记的二 抗,室温下孵育2 h,将显影液置于NC膜上,凝胶成像仪成像。 1.3统计学处理 采用SPSS17.0统计软件进行分析,计量 资料以 ±S表示,组间比较采用t检验,以P<0.05为差异有 统计学意义。 2结 果 2.1两组对象外周血CD14。。单核细胞表面TLR4阳性表达 E较对照组外周血CD14 单核细胞表面TI R4阳性表达率 为(O.O9_-4-0.02) ,观察组外周血CD14。。单核细胞表面TLR4 阳性表达率为(1.8O±0.06) ,观察组外周血CD14 单核细 胞表面TI R4阳性表达率明显高于对照组(P<O.O5)。 2.2 两组对象PBMC表面TLR4、MyD88、NF—KB(P65)mR— NA水平明显低于观察组(P<O.O1),见表2。 表2 两组对象PBMC表面TLR4、MyD88、NF~tcB (P65)mRNA表达水平比较( ±S) :P<O.O1,与对照组比较。 2.3两组对象PBMC表面TLR4、MyD88、NF- ̄cB(P65)蛋白 水平比较对照组TLR4、MyD88、NF—KB(P65)蛋白水平明显 低于观察组(P<O.O1),见表3。 表3 两组对象PBMC表面TLR4、MyD88、 NF一 B(P65)蛋白水平比较(j±s) a:P<O.01,与对照组比较。 2.4 UC不同组别PBMC表面TLR4、MyD88、NF一 ̄cB(P65)蛋 白表达水平比较TLR ̄、MyD88、NF_ B(P65)蛋白表达水平 与UC严重程度呈正相关,UC重度组TLR4、MyD88、NF—KB (P65)蛋白表达明显高于UC轻、中度组(P<0.O1);UC中度 组TLR4、MyD88、NF_KB(P65)蛋白表达明显高于UC轻度组 (P<0.01),见表4。 表4 UC不同组别PBMC表面TLR4、MyD88、 NF—KB(P65)蛋白表达水平比较(j土S) a:P<O.O1,与UC重度组比较; :P<O.01,与UC中度组比较。 3讨 论 UC是IBD的一种,是病因未明的、以侵犯结肠为主的慢 性炎症,该病病程长、易复发、与直结肠癌的发病有着重要联 系。西方国家,UC发病率为7/10万人_1 ;亚洲,UC发病率 为1~2/10万人。UC的发病机制尚未明确,环境、遗传、感染 和免疫因素相结合导致肠道黏膜炎症,然后黏膜病变,黏膜修 复。尽管发病机制尚未明确,机体免疫系统对肠道正常菌群的 免疫反应异常是其发病的重要因素l_1 。 哺乳动物中已发现的TI Rs有13种,其中,人类至少有1O 种。TLRs表达在各种免疫细胞上,其中TLR4主要表达于单 重庆医学2o17年6月第46卷第l8期 2517 核一巨噬细胞、树突状细胞表面,TLR4通过选择性识别 /-5]吴玉泓,许雅清,李海龙,等.久泻灵颗粒对脾。肾阳虚型溃 PAMPs[ ̄II脂多糖(LPS)、鞭毛蛋白和微生物核酸等],触发 疡性结肠炎大鼠TLR4及NF- ̄B p65表达的影响[J].中 MyD88依赖性和非依赖性途径,最终活化NF- ̄B,导致肿瘤坏 国实验动物学报,2016,24(1):47—52. 死因子a、白细胞介素lB等炎性细胞因子及趋化因子的释放, E6]李晨.芍黄安肠汤对溃疡性结肠炎TLR4/MyD88/NF-kB 诱导炎症的发生_1 。TLR4识别的外源性配体主要为脂多 信号通路的干预作用[D].南京:南京中医药大学,2014. 糖,内源性配体主要包括坏死细胞、热休克蛋白等。活化的通 [7]Meena NK,Verma R,Verma N,et a1.TLR4 D299G poly— 过信号转导介导肠道黏膜的免疫反应口 。 morphism modulates cytokine expression in ulcerative co 本研究比较了健康者与UC患者之间PBMC的TLR4、 litisFJ].J Clin Oastroenterol,2013,47(9):773—780. MyD88和NF-xB(P65)表达差异,UC患者TLR4、MyD88和 [8]朱灵,周军,曹海军,等.雷公藤多苷通过抑制TLR4/NF一 NF-xB(P65)无论在基因水平还是蛋白水平均明显高于对照 B信号通路抑制小鼠结肠炎症[J].胃肠病学,2015,20 组,说明TLR4和NF- ̄B(P65)与UC的发病相关。TLR4表 (10):606—611. 达异常可能与LPS耐受有关,Uc肠道菌群失调,宿主肠黏膜 [9]Rahman FZ,Smith AM,Hayee B,et a1.Delayed resolution 对LPS的耐受性降低,外周血TLR4大量表达,并与LPS结 of acute inflammation in ulcerative colitis is associated 合,激活TLRS-MyD88一IRAK—NF~xB(P65)的转导途径,募集 with elevated cytokine release downstream of TLR4 EJ]. 炎性细胞,释放自由基,损伤黏膜[1 。在进一步的分析中, Syst Rev,2010,5(3):1095—1098. TLR4、M[yD88、NF-xB(P65)蛋白表达水平与UC严重程度呈 [1O]Tan Y,Zou K F,Qian W,et a1.Expression and implica— 正相关,表明TLR4、MyD88和NF- B(P65)表达水平可反映 tion of toll—like receptors TLR2,TLR4 and TLR9 in co— UC的活动情况,有助于判断患者的病情发展情况。 lonic mucosa of patients with ulcerative colitis[J].J Hua— 综上所述,TLR4、MyD88和NF_KB(P65)参与了Uc的发 zhong Univ Sci Technolog,2014,34(5):785—790. 生、发展,临床可通过检测TLR4、MyD88和NF-xB(P65)水平 [11]Pan L,Hong L,Hong Y,et a1.IRF5,but not TLR4,DE— 判断UC患者的疾病发展情况,并将信号通路作为UC的潜在 FEB1,or VDR,is associated with the risk of ulcerative 治疗靶点。 colitis in a Han Chinese population[J].Scand J Gastroen— terol,2013,48(10):1145—1151. 参考文献 [122 Mohammadi M,Zahedi MJ,Nikpoor AR,et a1.Interleu— r1]Noreen M,Arshad M.Association of TLR1,TLR2,TLR4, kin-1 7 serum levels and TLR4 polymorphisms in ulcera— TLR6,and TIRAP polymorphisms with disease susceptibility tive colitis[J].Iran J Immunol,2013,10(2):83—92. [J].Immunol Res,2015,62(2):I-19. [13]李晨,俞媛,范尧夫,等.芍黄安肠汤对溃疡结肠炎大鼠 [2]Yong z,Zhen S,Zhang X,et a1.TIPE2 play a negative role in TLR4/MyD88/NF—xB信号通路的影响[J].中国实验方 TLR4一mediated autoimmune T helper 1 7 cell responses in pa— 剂学杂志,2014,20(7):151—155. tients with myasthenia gravis[-J].J Neuroimmune Pharmacol, [14]Ke X,Zhou F,Gao Y,et a1.Qing Hua Chang Yin exerts 2015,10(4):635—644. therapeutic effects against ulcerative colitis;through the f-3]方文怡,柯晓,周凡,等.清化肠饮对溃疡性结肠炎小鼠 inhibition of the TLR4/NF-kappa B pathway[J].Int J TLR4/N B通路的影响[J].中国中西医结合消化杂 Mol Med,2013,32(4):926—930. 志,2O14,22(8):417-421. [15]方新华,吴鑫,朱雪梅,等.芍药内酯苷通过TLR4通路对 [41 Guo QS,Xia B,Jiang Y,et a1.Polymorphisms of CD14 大鼠溃疡性结肠炎的治疗作用及Tollip表达的作用 gene and TLR4 gene are not associated with ulcerative [J].中国药学(英文版),2016(5):366—372. colitis in Chinese patients[J].Postgrad Med J,2005,81 (958):526—529. 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