IL9在变应性鼻炎患者外周血单个核细胞中的表达水平
发表时间:2010-08-17 浏览次数:501次
作者:吉均祥1, 钱 炜1, 邹 晨1, 马永明1, 林志强1, 陈建国1, 杨先知2, 王胜军2 作者单位:(1.江苏大学附属人民医院耳鼻咽喉头颈外科, 江苏 镇江 212002; 2.江苏大学基础医学与医学技术学院免疫学系, 江苏 镇江 212013)
【摘要】 目的: 检测变应性鼻炎患者IL9的表达水平,探讨IL9在变应性鼻炎发生发展中的意义。方法: 收集49例变应性鼻炎患者的外周血标本,其中未治疗组30例,临床缓解组19例,另取30例健康志愿者的外周血标本作为正常对照组。采用实时荧光定量PCR(QRTPCR)检测IL9基因在外周血中的表达水平,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血浆IL9含量。结果: 变应性鼻炎未治疗组外周血单个核细胞中IL9 mRNA表达水平及血浆IL9含量明显高于变应性鼻炎临床缓解组和正常对照组(P<0.05),而变应性鼻炎临床缓解组与正常对照组比较差异无统计学意义。变应性鼻炎未治疗组IL9 mRNA表达水平与临床评分呈正相关。结论: 变应性鼻炎患者外周血单个核细胞中IL9呈高表达。IL9可能参与了变应性鼻炎的病理过程,具体机制有待进一步探讨。
【关键词】 变应性鼻炎; 白细胞介素9; 实时荧光定量PCR
Expression of IL9 in peripheral blood mononuclear cellwith allergic rhinitis patients
JI Junxiang1, QIAN Wei1, ZOU Chen1, MA Yongming1, LIN Zhiqiang1, CHEN Jianguo1,
YANG Xianzhi2, WANG Shengjun2
(1.Department of Otolaryngology, the Affiliated People's Hospital of Jiangsu University, Zhenjiang Jiangsu 212002; 2.Department of Immunology, School of Medical Science and Laboratory Medicine, Jiangsu University, Zhenjiang Jiangsu 212013, China)
[Abstract] Objective: To establish a method of realtime fluorescence quantitative PCR for detecting IL9 mRNA in human peripheral blood mononuclear cell (PBMC), and investigate the relationship between the expression of IL9 and allergic rhinitis (AR). Methods: The mRNA levels of IL9 in PBMC were determined by quantitative realtime PCR (QRTPCR), and detected the concentrations of IL9 in plasma by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) in 49 patients, including 30 untreated AR patients and 19 patients in recovering phase, and 30 healthy control volunteers. Results: IL9 mRNA expression and IL9 concentrations in the group of 30 AR patients without treatment were markedly higher than that in the groups of 19 AR patients in clinical remission and 30 healthy controls (P<0.05). but there were no significant differences between the groups of AR in clinical remission and normal control (P>0.05). Furthermore, the result of this study shows a positively correlated between IL9 mRNA and clinical count in untreated AR patients. Conclusion: These results indicated that IL9 was higher in AR patients without treatment, and suggesting that IL9 might be involved in the pathological process of AR. The role of IL9 in process of AR remains further investigation.
[Key words] allergic rhinitis; IL9; realtime quantitative PCR
变应性鼻炎(allergic rhinitis, AR) 又称过敏性鼻炎,是耳鼻咽喉头颈外科的常见病之一,其发病率有逐渐增高的趋势[1]。IL9可通过抑制嗜酸性粒细胞的凋亡和促进IL5介导的嗜酸性粒细胞前体的成熟来增加组织中的嗜酸性粒细胞[2-5];另外,IL9能增加肥大细胞表面IgE高亲和受体α(FcεR Iα)的表达和产生炎症介质的量, 使得肥大细胞对变应原做出反应[5];并可刺激上皮细胞而导致嗜酸性粒细胞和T淋巴细胞的浸润,诱导上皮细胞表达产生粘蛋白[3-6];同时,IL9还可通过作用于平滑肌细胞来招募嗜酸性粒细胞,进而促进IL8的释放来招募更多的中性粒细胞, 从而在炎症的发生发展中起到重要作用[7-9]。本研究通过检测变应性鼻炎患者外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)中IL9 mRNA的相对表达水平和外周血中IL9蛋白的表达水平,以探讨其在变应性鼻炎中的表达变化及与变应性鼻炎发生、发展的相关性。
1 材料与方法
1.1 材 料
1.1.1 临床资料及标本 AR患者未治疗组为按照中华医学会耳鼻喉科学分会2004年兰州会议变应性鼻炎诊断标准[10],2008年12月至2009年9月在江苏大学附属人民医院就诊的30例患者(男14例,女16例,年龄13~49岁,平均29岁),均有AR典型症状,经过粉尘螨、屋尘螨、豚草等20种常见阳性变应原血清特异性IgE检测,至少一种为阳性;临床缓解组为AR发作期患者经皮质类固醇激素鼻喷剂雷诺考特、辅舒良、内舒拿等药物治疗后(每日2次,每次1~2喷)临床症状缓解1个月后复诊,并经疗效评分标准显示为有效或显效的19例患者(男9例,女10例, 年龄14~39岁,平均年龄24岁)。另选30例健康志愿者作为正常对照组(男14例,女16例, 年龄18~42岁,平均年龄27岁),均无AR病史及哮喘、特应性皮炎等其他变应性疾病史,吸入组变应原血清特异性IgE过筛试验检测阴性。根据AR症状和体征评分方法筛选AR临床缓解组患者。
疗效判定标准:(治疗前总分-治疗后总分)/治疗前总分×100%,≥66%为显效,65%~26%为有效,≤25%为无效。
AR未治疗组的30例患者经治疗后,其中20例为显效,5例为有效,5例为无效,25例有效或显效患者停药1个月后有3例重新出现部分症状且评分低于显效标准。我们去除无效及症状复发的,取19例显效和有效且停药1个月症状未复发的为临床缓解组。
1.1.2 主要试剂 人淋巴细胞分离液(天津灏洋生物制剂公司),Trizol (Invitrogen公司),逆转录试剂盒(TOYOBO公司),SYBR Premix Ex Taq、PMD18TA克隆试剂盒(TaKaRa公司),人IL9 ELISA试剂盒(eBiosience公司)。
1.2 方 法
1.2.1 引物设计及合成 根据基因库中目的基因序列,用Premier 5.0软件设计目的基因检测引物,由上海生物工程技术公司合成,序列见表1。表1 QRTPCR检测引物序列及扩增范围
1.2.2 PBMC的分离 用肝素抗凝管收集健康志愿者、AR患者外周血2 ml,PBS以1∶1稀释,混匀,沿管壁轻缓移入放有等体积Ficoll泛影葡胺(人淋巴细胞分离液)离心管,1 500 r/min,15 min,离心半径10 cm,吸取分层液的云雾层,PBS洗涤,RPMI1640完全培养基(10%小牛血清、100 U/ml青霉素、100 U/ml链霉素)重悬,计数,以1×106 个细胞/ml加1 ml Trizol,置-70 ℃冰箱冻存。
1.2.3 构建目的基因质粒标准品 以上述制备的cDNA为模板,选取下列最佳的特异性扩增条件:① 反应体系:10×PCR 缓冲液2 μl,dNTP 1.6 μl,上下游引物各0.3 μl(10 pmol/L),cDNA模板1.0 μl,Taq DNA聚合酶(5 U/μl) 0.2 μl,MgCl2(25 mmol/L) 0.8 μl,ddH2O 13.3 μl。② 反应条件:变性,94 ℃ 30 s;退火,IL9 58 ℃ (β肌动蛋白56 ℃) 30 s;延伸,72 ℃ 30 s,35个循环。将目的基因PCR扩增产物TA克隆,转化DH5α感受态,挑取阳性克隆质粒,并送上海生物工程公司测序鉴定。所选阳性质粒倍比稀释至108~104拷贝数/μl,备用。
1.2.4 RotorGene 6000荧光定量PCR仪检测目的基因表达 采用绝对定量法检测目的基因mRNA的表达水平,SYBR Green Ⅰ法检测荧光。所有样本的检测值都用β肌动蛋白进行校准。
1.2.5 统计学处理 所有数据应用SPSS17.0统计软件中KruskalWallis H检验,3组数据进行两两比较利用Nemenyi法检验,采用Spearman秩相关分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 IL9和β肌动蛋白基因PCR扩增产物
以AR患者外周血cDNA为模板,PCR扩增IL9和β肌动蛋白基因,2%琼脂糖凝胶电泳鉴定,结果见图1。
1: DL2000标准参照物; 2: IL9; 3: β肌动蛋白
图1 AR患者外周血IL9和β肌动蛋白
PCR扩增产物鉴定
Fig 1 Identification of amplification of IL9 and βactin
by PCR in patients with AR
2.2 实时荧光定量PCR法建立β肌动蛋白和IL9标准曲线
以β肌动蛋白各梯度浓度标准质粒为模板,定量PCR扩增β肌动蛋白,重复3次。图2a为熔解曲线,未见杂峰,表明扩增特异性较好;图2b为QRTPCR扩增动力学曲线,呈典型的S形,平台期汇于一条直线上,指数区明显,斜率大且固定(平行线);图2c为定量结果,显示标准品浓度梯度对应的扩增后的拷贝数;图2d中标准曲线的斜率为3.371;截距为40.703;相关系数为为0.99;扩增效率0.98。以不同浓度梯度IL9标准质粒为模板,QRTPCR扩增IL9,重复3次。图3a为熔解曲线,峰尖在同一中轴上,表明扩增特异性较好;图3b为QRTPCR扩增动力学曲线,平台期集中同一直线上,指数区明显,斜率固定;图3c为定量结果,显示与标准品浓度梯度相对应的扩增后的拷贝数;图3d中标准曲线的斜率为3.513;截距为34.214;相关系数为0.999;扩增效率为0.93。
2.3 AR患者未治疗组、AR临床缓解组与健康对照组IL9 mRNA表达比较
实时荧光定量PCR方法检测3组IL9 mRNA相对表达。结果显示,AR未治疗组、AR临床缓解组和正常对照组之间IL9 mRNA相对表达水平比较差异有统计学意义(P<0.05)。其中,AR 未治疗组IL9 mRNA的相对表达水平明显高于临床缓解组和正常对照组(P<0.01);而临床缓解组IL9 mRNA的相对表达水平与正常对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见图4。
2.4 AR 患者IL9 mRNA 相对表达水平与症状、体征记分相关性分析
结果表明,AR患者未治疗组IL9 mRNA 相对表达水平与症状、体征记分呈正相关(n=30,r=0.602,P<0.001)。见图5。
2.5 AR患者血浆IL9表达水平
30例AR未治疗患者、19例AR临床缓解者和30例健康志愿者的血浆严格按IL9 ELISA试剂盒操作说明检测,采用非参数秩和检验统计分析,结果以箱图表示(图6),AR未治疗患者血浆IL9的含量高于AR临床缓解者和健康志愿者(P<0.05),AR临床缓解者和健康志愿者之间比较差异无统计学意义(P>0.05)。
3 讨 论
在哮喘病患者体内,IL9作用于炎症细胞和组织细胞,使淋巴细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞的量增多,提高了IgE的分泌量,增强了肥大细胞对变应原的反应,诱导黏蛋白的表达,并促进炎症细胞分泌一些细胞因子参与炎症反应。随着研究的进一步发展,还认为IL9在气道高反应性和哮喘表型中起了重要的作用[11, 12]。
本研究检测了AR患者外周血单个核细胞中IL9 的mRNA和蛋白表达水平,结果发现AR患者未治疗组IL9的表达水平高于AR患者临床缓解组和健康对照组,而AR患者缓解组与健康对照组IL9的表达水平无显著性差异,提示AR患者体内存在着IL9的高表达,进一步研究表明IL9的表达水平与疾病的临床评分呈正相关。提示了IL9在AR的发生发展中可能起着重要的作用。
Nicolaides等[12]的体外试验已经证实IL9的产生与Th9的数量密切相关,而IL9又可促进Th9细胞分泌IL9,并具有维持Th9表型的功能,因而,有可能在变应性疾病免疫内环境IL9促进了Th9细胞的分化,而Th9的增多使得IL9的分泌又增多,从而形成一条正反馈的效应。这一机制的存在还有待于进一步探讨。
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