MOG诱导实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠模型的建立及CD4 +CD25 +调节性T细胞检测
2020-07-27
来源:年旅网
・104・ 虫垦 墅鱼 学和神缝病学杂志2009年3月第16卷第2期Chin J Neuroimmunol&Neurol 2009,Vo1.16,No.2 MOG诱导实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠模型 的建立及CD4+CD25+调节性T细胞检测 李 佳 ,翁益云。,张 旭 (温州医学院附属第一医院神经内科,浙江温州325000) 摘要:目的 探讨采用分子克隆技术合成MOGIgd_TrxA融合蛋白免疫C57BI /6小鼠并建立多发性硬化(MS) 动物模型实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)的可行性;通过检测EAE小鼠脾脏中CD4 CD25 调节性T细胞 数量初步探讨CD4 CD25 调节性T细胞在EAE发病机制中的作用。方法 (1)分子克隆技术合成MOG TrxA融合蛋白,纯化、超滤浓缩后用Bradford法测定蛋白浓度。(2)C57BI /6小鼠分为MOGIg TrxA组(MOG 组)、豚鼠脊髓匀浆组(GPSCH组)、硫氧还蛋白组(TrxA组)及正常对照组(NC组)4组,12只/组,各组以相应 抗原乳剂免疫小鼠制作EAE模型后评估其临床神经功能、组织病理学改变(HE染色和髓鞘Luxol fast blue染 色)并评价模型质量。(3)流式细胞仪(FACS)检测小鼠脾脏中CD4 CD25 调节性T细胞百分比。结果 (1)纯 化浓缩后M0Glgd_TrxA蛋白纯度达98 左右,浓度约2.3 mg/mL。(2)MOG组小鼠与GPSCH组小鼠在临床 神经功能评分等方面差异无统计学意义(P>0.05)。两组发病动物组织切片HE染色和髓鞘染色均有不同程度 病理改变。(3)CD4 CD25 调节性T细胞占CD4 T细胞比例M0G组为(4.71±1.61)%,GPSCH组为(1.44 ±0.65) ,均明显低于正常对照组[(9.22±1.24) ]和TrxA组[(8.97±1.20)V00](P<0.01)。结论 (1)分 子克隆技术合成的MOG 蛋白免疫C57BI /6小鼠能够成功诱导出EAE模型,且模型稳定、发病率高,这为进 一步研究MS免疫发病机制并采取有效治疗措施提供了一定依据。(2)CD4。。CD25 调节性T细胞数量与EAE 小鼠临床表现呈相关关系。 关键词:实验性自身免疫性脑脊髓炎;CD4 CD25 调节性T细胞;多发性硬化 doi:10.3969/j.issn.1006—2963.2009.02.008 中图分类号:R744.51;R332 文献标识码:A文章编号:1006—2963(2009)02—0104—05 Establishment of Experimental Autoimmune Encephalomyelitis Models in Mice Induced by MoG and Testing of the Quantities of cD4+CD25+T Cells of the Models LI Jia ,WENG Yi—yun。,ZHANG XU (Department of Neurology,The First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College, Wenzhou Zheiiang 325000,China) ABSTRACT:Objective To investigate the feasibility of inducing experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE)models in C57BL/6 mice by MOG gd—TrxA fusion protein which was produced through molecular cloning in authors"laboratory.Through testing the percentages of CD4+CD25+T cells tO preliminarily investigate the role of CD4+CD25+T cells in the pathogenesis of EAE.Methods (1)The M0GIgd_TrxA fusion protein was induced and produced by molecular cloning and purified and concentrated,then the protein concentration was measured by Bradford method.(2)Animal experiment:C57BI /6 mice,12 mice in each group,the mice in MOG group were immunized with MOGIgd_TrxA fusion protion.Mice in group GPSCH received emulsion of spinal cord homogenate of guinea pigs(GPSCH)and mice received the same volume emulsiom of TrxA and saline/adjuvant 收稿日期:2008—09—24;修订日期:2009—01—13 作者简介:李佳(1983一),女,河南省人,在读硕士。 张旭(1963一),男,浙江省人,主任医师(教授),硕士生导师,主要从事神经内科I临床和神经免疫学研究。通信地址:温州医 学院附属第一医院神经内科,温州325000。Email:zhangxu@gmail.WZ.zj.cn。(通讯作者) 中国神经免疫学和神经病学杂志2009年3月第16卷第2期Chin J Neuroimmunol&Neurol 2009,Vo1.16,No.2 were in group TrxA and normal control group(group NC)separately.Clinical neurologic function scores and histopatho1ogy were measured to value the models quality.(3)The percentages of CD4+CD25+regulatory T cells of EAE mice were tested through flow cytometric analysis.Results (1)The MOG ̄ga_TrxA fusion protein purity was about 98 after being purified,and its concentration was 2.3 mg/mL.(2)There was no significant differences between the group M0G and group GPSCH in the Clinical neurologic function scores(P>0.05). Histologic sections of the brain and spinal cord taken from affected animals of both groups showed pathological change of different levels throughout the central nervous system(CNS).(3)Percentages of CD4+CD25+T cells in group MOG and group GPSCH were(4.71±1.61) and(1.44±0.65) respectively,both of which were significantly lower than those in group NC[(9.22±1_24) ]and TrxA group[(8.97±1.20) ](P<0.01). Conclusions(1)The animal models of EAE in C57BI /6 mice induced by MOO fusion protein,which was produced through molecular cloning in our laboratory,was stable and with high incidence.Thus,a good way was found to study the immune mechanisms of MS further and to search the effective treatments as wel1.(2)The percgntages of CD4+CD2 5+T cells of EAE mice were related to the clinical manifestations. Key words:experimental autoimmune encephalomyelitis(EAE);CD4+CD25+regulatory T cell(Treg); multiple sclerosis(MS) 多发性硬化(multiple sclerosis,MS)是中枢神 (Eppendorf,Germany),SDS—PAGE电泳全套装 经系统(CNS)慢性炎症性脱髓鞘性疾病,其确切 置(BIO RAD),微量组织匀浆器(广州市华粤行仪 发病机制尚不清楚 ]。髓鞘少突胶质细胞糖蛋白 器有限公司),超滤管(Millipore),层析柱(Merk, (MOG)诱导的实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE) Novagen),Universal Microplate Reader(ELXS00) 是MS经典动物模型l_2 ]。目前所使用的MOG多 (BIO—TEK INSTRUMENTS. Inc,U.S.A), 为商业合成肽段MOG35—55,尚未见以分子克隆技 FACS—Calibur流式细胞仪(BD公司,U.S.A)。 术合成的MOG细胞外Ig样结构域(MOGk )融合 1.2方法 蛋白诱导EAE模型的报道。此研究探讨采用分 1.2.1合成MOGIgd TrxA融合蛋白:重组表达质 子克隆技术合成M()Glga-TrxA融合蛋白免疫动物 粒pET32a MoG 及pET一32a(+)在大肠杆菌 制作EAE模型的可行性;在成功建立小鼠EAE BL21一TrxB-中经诱导剂IPTG诱导扩大表达5 h 模型基础上,检测CD4 CD25 调节性T细胞数 后所得含蛋白菌体沉淀,经渗透休克、包涵体分离 量,探讨其在EAE发病机制中的作用,以便为进 以及SDS—PAGE电泳证实等步骤获得粗制 一步揭示EAE发病机制提供依据。 MOG -TrxA融合蛋白。 l材料和方法 1.2.2 MOOIgd_TrxA融合蛋白纯化和浓缩:采用 金属螯合亲和层析法纯化融合蛋白,然后通过超滤 1.1 材料 法浓缩目的蛋白,最后用Bradford法测定蛋白浓 1.1.1实验动物:体质量18~20 g、8~1O周龄雌 度。纯化和超滤后的蛋白液均经SDS—PAGE蛋白 性C57BL/6小鼠(上海斯莱克实验动物有限责任 电泳证实是否含目的蛋白条带。 公司);体质量180~200 g白色豚鼠(温州医学院 1.2.3抗原制备:将通过上述方法所得MOG 实验动物中心),雌雄不拘。 TrxA蛋白溶液、硫氧还蛋白(TrxA)溶液以及同 1.1.2 主要试剂和仪器:胰蛋白胨,酵母抽提物, 时制备的豚鼠脊髓匀浆(GPSCH)和生理盐水分别 异丙硫代钠一J3半乳糖(IPTG),溶菌酶,DNase I, 与完全福氏佐剂(CFA)(含4 mg/mL H37Rv)等 Ni—NTA His Bind Resin(Merk,Novagen),羊毛 体积混合,反复抽打制成油包水型乳剂。 脂、液体石蜡、结核杆菌(H37Rv),百日咳毒素 1.2.4 模型制作:将C57BL/6小鼠随机分为 (PT,Sigma),FITC anti—mouse CD4,Rat MOGigd_TrxA免疫组(MOG组)、GPSCH组(作 IgG2a ̄FITC,PE anti—mouse CD25,Rat IgG 为阳性对照)、TrxA组及正常对照组(NC组)4 2btcPE、红细胞裂解液(BD Biosciences Pharmin— 组,12只/组。以900 fzg MOGIgd_TrxA蛋白(约合 gen);培养细菌用摇床[ORBITAL SHAKER MOG 多肽300 big)与等体积CFA制成抗原乳剂 (Forma Scientific,U.S.A)],低温高速离心机 免疫MOG组小鼠,双侧侧腹壁分4点皮下注射; 中国神经免疫学和神经病学杂志2009年3月第16卷第2期Chin J Neuroimmunol&Neurol 2009,Vo1.16,No.2 图2正常血管 一 A:Luxol fast blue染色×4O倍;B:Luxol fast blue染色×400倍 A:Luxo[fast blue×40;B:Luxol fast blue×400 Fig 2 Normal blood vessel(HE×400) 图3 GPSCH组血管外炎症细胞浸润 Fig 3 Infiltration and perivascular cuffing with mononuclear cells of The GPSCH group(HE×40) 图4 MOG组侧脑室旁脱髓鞘 Fig 4 Confluent demyelination near the lateral ventricle of the MOG group 是目前制作EAE模型的最佳诱导物,但因其肽段 合成技术要求高、价格昂贵而受限制。为进一步研 究MS发病机制及后续治疗等问题,许多实验室尝 试采用生物工程技术合成MOG蛋白。此实验正 是运用分子克隆技术成功合成了MOGIgd_TrxA融 总之,此实验以分子克隆技术合成的MOG TrxA融合蛋白能够成功诱导稳定性好、发病率 高、抗原价格实惠、动物来源方便的EAE模型建 立,并在此基础上通过流式细胞技术对CD4’。 CD25 调节性T细胞表型进行了分析,初步探讨 了EAE模型细胞免疫调节机制,这有益于进一步 揭示MS免疫发病机制以及MS的临床防治。 参考文献: 合蛋白后并经金属螯合亲和层析法进行了纯化,其 纯度达98 左右。 此实验室以分子克隆技术合成的MOG TrxA融合蛋白诱导的EAE模型小鼠病程呈慢性 非缓解型,病灶多发,主要分布于大脑白质,小脑、 [1]Pryce G,Baker D.Emerging properties of cannabi— noid medicines in management of multiple sclerosis 脑干也均有不同程度受累,并有CNS炎性细胞浸 润、胶质结节形成、髓鞘脱失等MS典型病理改变。 而TrxA组小鼠在临床神经功能评分及病理检查 评分等方面均无发病证据,提示单体蛋白TrxA无 免疫原性,该结果从侧面进一步证明此实验室合成 的MOG 可能成功诱导EAE模型建立。 CD4 CD25 调节性T细胞是一类具免疫调 节功能的T细胞亚群,对维持外周免疫耐受、肿瘤 免疫监测及诱导移植耐受等具重要作用。研究表 明CD4 CD25 调节性T细胞可通过细胞一细胞直 [J].Trends Neurosci,2005,28(5):272—276. 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