姚盼盼 李吉二 陳民利 潘永明 趙偉春
摘 要:為揭示白毛黑眼兔(WHBE兔)紅細(xì)胞免疫粘附功能增齡性變化規(guī)律及其與補(bǔ)休受體1(CR1)基因表達(dá)的相關(guān)性,對幼年、青年、成年和老年的日本大耳白兔(JW兔)和WHBE兔耳中央動脈采血,采用補(bǔ)體致敏和未致敏的酵母菌花環(huán)試驗測定紅細(xì)胞免疫粘附功能,熒光定量RT-PCR法檢測兔骨髓中CR1基因 mRNA的相對表達(dá)量。隨著年齡增長,兩種實驗兔的紅細(xì)胞C3b受體花環(huán)率(E-C3bRR)均顯著下降,紅細(xì)胞免疫復(fù)合物花環(huán)率(E-ICRR)均顯著上升,且成年和老年WHBE兔的E-C3bRR顯著高于JW兔,幼年和青年WHBE兔的E-ICRR顯著低于JW兔。JW兔和WHBE兔CR1 mRNA相對表達(dá)量均隨年齡的增長而降低。兩種實驗兔紅細(xì)胞免疫粘附能力隨年齡增加而顯著降低,且與骨髓CR1 mRNA的表達(dá)水平密切相關(guān),WHBE兔紅細(xì)胞免疫粘附能力顯著高于同齡的JW兔。
關(guān)鍵詞:白毛黑眼兔;日本大耳白兔;紅細(xì)胞免疫粘附;補(bǔ)體受體1(CR1)基因
中圖分類號:S852.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-2064(2018)24-0190-02
白毛黑眼兔(White Hair Black Eyes Rabbit,WHBE兔)是在1998年日本大耳白兔(Japanese White Rabbits,JW兔)生產(chǎn)群中發(fā)現(xiàn)一只雄性白毛黑眼兔,采用群體繼代的選育方法,培育而建立一個新的實驗兔品系—WHBE兔封閉群。它與目前常用的JW兔相比,具有心功能強(qiáng)、免疫反應(yīng)敏感、產(chǎn)生抗體效價高、紅細(xì)胞與網(wǎng)織紅細(xì)胞低、淋巴細(xì)胞高、血液學(xué)參數(shù)指標(biāo)與人類較為接近,提示W(wǎng)HBE兔可能是人類紅細(xì)胞免疫功能和老化研究較好的模型動物[1-4]。因此,本實驗在比較WHBE兔和JW兔紅細(xì)胞免疫粘附功能的基礎(chǔ)上,分析不同年齡實驗兔補(bǔ)體受體1(complement receptor 1,CR1)基因mRNA表達(dá)量差異和紅細(xì)胞免疫功能增齡性變化的相關(guān)性,為明確WHBE兔紅細(xì)胞免疫功能的特性及其分子機(jī)制提供實驗依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 實驗動物
按月齡選擇幼年(0~3月齡)、青年(3~18月齡)、成年(18~30月齡)和老年(30月齡以上)的普通級WHBE兔和JW兔各共24只,每組雌雄各半。普通級雄性白化豚鼠1只,體重250~260g。購自新昌縣大市聚鎮(zhèn)欣健兔場【SCXK(浙)2015-0004】。
1.1.2 試劑
酵母多糖凍干試劑、淋巴細(xì)胞分離液、SP2/0骨髓瘤細(xì)胞株、單鏈cDNA合成試劑盒、Trizol試劑、Taq聚合酶、SYBR Green supermix、GAPDH基因引物F:5-CCACTTTGTGAAGCTCATTTCCT-3,R:5-TCGTCCTCCTCTGGTGCTCT-3;CR1基因F:5-TGTTTGACCTTGTGGGAGAAC-3,R:5-TACACTGAGGAGGAGGGCTGT-3。
1.1.3 儀器設(shè)備
熒光定量PCR儀、高速冷凍離心機(jī)、垂直板電泳槽、凝膠成像系統(tǒng)。
1.2 方法
1.2.1 紅細(xì)胞懸液制備
實驗前實驗兔禁食8h,從耳中央動脈采血1.5mL,枸櫞酸鈉抗凝,加PBS液15mL及適量淋巴分離液,2000r/min離心5min,棄白細(xì)胞、血漿層及淋巴分離層,PBS洗滌3次,用HankS液配成1.3×107個/mL紅細(xì)胞懸液。
1.2.2 致敏酵母菌懸液制備
豚鼠取血2mL,3000r/min離心10min分離血清。取酵母多糖凍干試劑1支,加入2mLPBS液,37℃水浴融化,2000r/min離心5min,棄上清,加1mLPBS和等量的豚鼠血清,混勻,37℃水浴30min,PBS洗滌,調(diào)整細(xì)胞濃度為1×108個/mL。
1.2.3 未致敏酵母菌懸液制備
制備方法基本同前,除了不加等量的豚鼠血清。
1.2.4 E-C3bRR及E-ICRR測定
取2支試管,每管加待測紅細(xì)胞懸液50μL,第一管加致敏酵母菌懸液50μL,第二管加未致敏酵母菌懸液50μL,混勻,置于37℃水浴30min,0.25%戊二醛固定,取混合液少量涂片行HE染色并鏡檢閱片。每片計數(shù)200個紅細(xì)胞,以一個紅細(xì)胞粘附2個及以上酵母為一個花環(huán),計花環(huán)百分率。
1.2.5 CR1 mRNA表達(dá)量的測定
成熟紅細(xì)胞無核,其細(xì)胞膜上的CR1蛋白由骨髓幼稚紅細(xì)胞的CR1基因表達(dá)而來[4]。因此,采集肝素鈉抗凝的骨髓檢測CR1 mRNA表達(dá)量。按試劑盒說明書提取總RNA并合成cDNA的第一鏈。PCR擴(kuò)增體系:SYBR Green surpermix 12.5μL,10×Taq Buffer 5μL,dNTPs 1μL,Taq酶1μL(1U),上、下游引物各0.5μL,cDNA模板2μL,ddH2O補(bǔ)充至25μL。反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性30s,94℃ 30s,56℃ 30s,72℃ 1min,40個循環(huán),72℃ 8min。以GAPDH為內(nèi)參基因,計算mRNA相對表達(dá)量2-ΔΔCt。
1.2.6 統(tǒng)計學(xué)處理
實驗數(shù)據(jù)用±Se表示,組間比較采用LSD法單因素方差分析,P<0.05為差異顯著。
2 結(jié)果
2.1 不同年齡實驗兔的E-C3bRR變化
結(jié)果見圖1和表1。JW兔和WHBE兔幼年時期粘附未致敏酵母菌的紅細(xì)胞個數(shù)最多,隨著年齡的增長,能粘附未致敏酵母菌的紅細(xì)胞個數(shù)減少。青年組、成年組和老年組JW兔的E-C3bRR均顯著低于幼年組(P<0.01),老年組顯著低于青年組(P<0.01);WHBE兔成年組和老年組的E-C3bRR亦顯著低于幼年組(P<0.05,P<0.01);JW兔成年組、老年組均顯著低于同齡的WHBE兔(P<0.05)。
2.2 不同年齡實驗兔的E-ICRR變化
隨著年齡的增長,WHBE兔和JW兔能粘附致敏酵母菌的紅細(xì)胞個數(shù)不斷增加(圖2),E-ICRR升高(表1)。其中JW兔成年組、老年組均高于幼年組和青年組(P<0.05,P<0.01);WHBE兔各年齡組間的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);幼年組、青年組JW兔的E-ICRR均顯著高于同齡的WHBE兔(P<0.01)。
2.3 不同年齡實驗兔CR1 mRNA的相對表達(dá)量變化
兩種實驗兔幼年組的CR1 mRNA表達(dá)量均顯著高于青年、成年和老年組(P<0.01),青年和成年組顯著高于老年組(P<0.01)。同一年齡組兩種實驗兔間無顯著差異。見表1。
3 結(jié)語
隨著機(jī)體的衰老,其紅細(xì)胞的免疫功能逐漸衰退。胎兔、新生兔的紅細(xì)胞免疫粘附活性明顯高于母體,且成年兔的抑制因子水平明顯高于新生兔,表明動物在出生時紅細(xì)胞就已具有較完善的補(bǔ)體受體系統(tǒng)及對C3b較強(qiáng)的粘附能力[5]。本實驗結(jié)果顯示,JW兔和WHBE兔紅細(xì)胞免疫功能均呈增齡性下降,表現(xiàn)為其E-C3bRR增齡性下降,而E-ICRR則呈增齡性升高。這可能是由于在成長發(fā)育過程中,機(jī)體自身抗體增多,免疫復(fù)合物積蓄,紅細(xì)胞C3b受體消耗過多,使紅細(xì)胞C3b受體降低[6]。各種因素所致紅細(xì)胞免疫功能繼發(fā)性下降,這有別于諸如系統(tǒng)性紅斑狼瘡等自身免疫性疾病時,紅細(xì)胞表面受體缺陷所致的原發(fā)性紅細(xì)胞免疫功能低下。
本研究結(jié)果表明,JW兔成年組、老年組的E-C3bRR均顯著低于同齡的WHBE兔,而幼年組、青年組JW兔的E-ICRR均顯著高于同齡WHBE兔,顯示W(wǎng)HBE兔單個紅細(xì)胞的免疫粘附能力顯著強(qiáng)于JW兔,這可能是WHBE兔自身紅細(xì)胞、網(wǎng)織紅細(xì)胞和白細(xì)胞計數(shù)少于JW兔的一種適應(yīng)機(jī)制[1-2]。此外,不同年齡WHBE兔增強(qiáng)免疫粘附能力的方式不同,其中幼年兔和青年兔通過降低E-ICRR來實現(xiàn),而成年兔和老年兔則通過提高E-C3bRR來實現(xiàn),但其作用的機(jī)制仍有待于進(jìn)一步研究。
C3b受體基因是伴隨第一對常染色體的隱性遺傳基因,C3b受體的數(shù)量及活性主要由遺傳因素決定,也與后天的環(huán)境因素有關(guān)[6],并受血清中C3b受體粘附抑制因子的影響[7]。本研究結(jié)果顯示,JW兔和WHBE兔骨髓CR1 mRNA表達(dá)量隨著年齡增加逐漸減少。這表明,在正常生理狀態(tài)下,CR1 mRNA表達(dá)水平與紅細(xì)胞免疫能力呈正相關(guān),隨著機(jī)體老化,CR1 mRNA表達(dá)量降低,免疫能力下降,從而引起疾病發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
[1]周衛(wèi)民,潘永明,陳民利,等.WHBE兔網(wǎng)織紅細(xì)胞計數(shù)與分群測定[J].實驗動物比較醫(yī)學(xué),2009,29(6):411-414.
[2]應(yīng)華忠,壽旗揚,陳民利,等.WHBE兔的血液學(xué)指標(biāo)測定與比較[J].實驗動物與比較醫(yī)學(xué),2010,30(1):44-47.
[3]張紓瑜,陳文成.紅細(xì)胞免疫研究進(jìn)展[J].右江醫(yī)學(xué),2016,44(6):718-721.
[4]Hazrati L N, Cauwenberghe C V, Brooks P L, et al. Genetic association of CR1 with Alzheimer's disease: A tentative disease mechanism. Neurobiology of Aging,2012,33(2):2949.e5-2949.e12.
[5]葉潤蓉,曹伊凡,白琴華.高原鼠兔紅細(xì)胞免疫功能的研究[J].獸類學(xué)報,1995,15(4):298-301.
[6]Walport M J, Lachmann P J. Erythrocyte complement receptor type 1, immune complexes, and the rheumatic diseases. Arthritis Rheum,1988,31(2):153.
[7]Piche M S, Freenbern W J, Herbrand U. Assessing cell-mediated immune functions. Comprehensive Toxicology (Third Edition),2018,11:361-375.