胡耀華,陽(yáng)慧,吳翔,符春苗,邵運(yùn)祿,鄭才玲,卓書偉
(海南省中醫(yī)院 1.檢驗(yàn)科,2.婦產(chǎn)科,海南 ???570203)
甲型病毒性肝炎(hepatitis a virus,HAV)對(duì)人類健康危害極大,2001年MCINTIRE等[1]發(fā)現(xiàn)了1個(gè)新的基因T細(xì)胞免疫球蛋白域蛋白(T cell immunoglobulin domain and mucin domain,TIM)家族,包括TIM-1、TIM-3及TIM-4。TIM-1是HAV受體-1(hepatitis A virus cellular receptor 1,HAVCR-1),TIM-4是TIM-1的天然配體[2-4]。在HAV發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸的不同階段,目前國(guó)內(nèi)外均未報(bào)道TIM-1、TIM-4的表達(dá)和作用。本研究擬通過(guò)檢測(cè)HAV患者外周血TIM-1和TIM-4 mRNA表達(dá)水平,探討其與HAV的關(guān)系,為防治HAV提供新的思路和靶點(diǎn)。
選取2016年9月-2016年10月海南省中醫(yī)院收治的30例HAV患者作為HAV組。其中,男性21例,女性9例;年齡35~62歲,平均(46±1.3)歲。同期選取30例健康體檢者作為對(duì)照組。所有患者依據(jù)臨床癥狀、體征、肝功能檢查結(jié)果及抗-HAV免疫球蛋白M(immunoglobulin M,IgM)陽(yáng)性確診為HAV,并根據(jù)臨床癥狀和體征分為潛伏期、黃疸期及恢復(fù)期。參照2000年9月西安中華醫(yī)學(xué)會(huì)傳染病與寄生蟲病學(xué)分會(huì)和肝病學(xué)分會(huì)修訂的病毒性肝炎防治方案的標(biāo)準(zhǔn)[5]。
根據(jù)HAV疾病進(jìn)展的3個(gè)階段,分別收集30例HAV-IgM陽(yáng)性患者的靜脈血標(biāo)本。潛伏期或黃疸前期(患者畏寒發(fā)熱、全身乏力、食欲不振、厭油、惡心、嘔吐及上腹部飽脹感或輕度腹瀉等):采集乙二胺四乙酸二鉀(Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt,EDTA-K2)全血2 ml及不抗凝血3 ml分離血清;黃疸期(觀察患者鞏膜、皮膚黃染程度,第2~7天):采集EDTA-K2全血2 ml及不抗凝血3 ml分離血清;恢復(fù)期(患者癥狀消失、肝脾正常,第22~42天):采集EDTA-K2全血2 ml及不抗凝血3 ml分離血清。對(duì)照組分別在第1、7及30天采集靜脈血,EDTA-K2全血2 ml及不抗凝血3 ml分離血清。
1.3.1 引物設(shè)計(jì)與合成應(yīng)用生物信息學(xué)知識(shí),根據(jù)GeneBank中的TIM-1和TIM-4 mRNA以及甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)mRNA全長(zhǎng)序列,用Primer Express軟件設(shè)計(jì)目的基因TIM-1、TIM-4和內(nèi)參照基因GAPDH引物。TIM-1正向引物:5’-CTAGCTAGCGCCACCATG-3’,反向引物:5’-GGGGTACCTTAGTCCGTG-3’;TIM-4正向引物:5’-CCGCTACAGGCCTACCATGTCCA-3’,反向引物:5’-GGGGTACCGTTGGCATTG-3’;GAPDH正向引物:5’-TGAGGTCAATGAAGGGGTCG-3’,反向引物:5’-TCTTGTGCAGTGCCAGCCT-3’。以上引物由上海生工生物工程股份有限公司合成。
1.3.2 外周血單個(gè)核細(xì)胞的獲取及總RNA的提取與逆轉(zhuǎn)錄將Ficoll分離液和預(yù)先稀釋的抗凝全血加入離心管中,2 000 r/min離心20min,小心吸取密集在血漿層和分層液界面中呈白色霧狀的單個(gè)核細(xì)胞,經(jīng)RPMI 1640細(xì)胞培養(yǎng)液調(diào)整細(xì)胞濃度為1×106個(gè)/L。用Trizol一步法抽提外周血單個(gè)核細(xì)胞總RNA,分析光密度(optical density,OD)260/OD280純度,選取比值在1.8~2.0的樣品進(jìn)行檢測(cè),使用Thermo逆轉(zhuǎn)錄試劑盒進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄。
1.3.3 反應(yīng)條件采用美國(guó)Applied Biosystems公司的SYBR? Green PCR Core Reagents試劑盒。在專用檢測(cè)板上配制各管反應(yīng)液,總體系25μl。于聚合酶鏈?zhǔn)剑╬olymerase chain reaction,PCR)反應(yīng)儀中進(jìn)行反應(yīng)。實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)檢測(cè)體10×PCR緩沖液 2μl,25mmol/L Mg2+3.5μl,10mmol/L 高質(zhì)量的脫氧核糖核苷酸0.4μl,10μmol/L引物各0.5μl,普通TaqDNA聚合酶1u(1 u/μl),SYBR Green I 20×1μl,滅菌H2O補(bǔ)齊。PCR反應(yīng)條件:94℃預(yù)變性2min,94℃變性10 s,59℃退火15 s,72℃延伸15 s,共40個(gè)循環(huán)后分別進(jìn)行熒光檢測(cè),并做熔解曲線對(duì)PCR產(chǎn)物的特異性進(jìn)行鑒定,最后反應(yīng)冷卻至40℃。
1.3.4 HAV患者外周血HAV RNA含量qRTPCR反應(yīng)條件同1.3.3,正向引物:5’-TCTTTGTTCCA GGGCTCTCC-3’;反向引物:5’-GCTCTTCCTCA ATGTCTGCC-3’。
采用酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)檢測(cè)血中IgM和免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)抗體,Cut-off值<0.8為陰性,0.8~1.1為弱陽(yáng)性(可疑),≥1.1為陽(yáng)性。具體步驟:向相應(yīng)微孔中加100μl標(biāo)準(zhǔn)品、陽(yáng)性對(duì)照、陰性對(duì)照及待檢標(biāo)本。室溫(18~25℃)溫育30min,倒掉板內(nèi)液體,用清洗緩沖液洗板3次,拍干,滴加酶結(jié)合物100μl/孔室溫(18~25℃)溫育30min,洗板3次,拍干,滴加顯色液A和B各100μl,室溫(18~25℃)避光溫育15min后加終止液100μl,酶標(biāo)儀450 nm處測(cè)Cut-off值。
采用7600型全自動(dòng)生化分析儀(日本日立公司)檢測(cè)肝功能指標(biāo)谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamic pyruvic transaminase,ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase,AST)及總膽紅素(total bilirubin,TBIL)。使用血清標(biāo)本,方法參照儀器和試劑盒說(shuō)明書。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,比較用Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)(方差不齊),獨(dú)立樣本兩兩比較用Nemenyi檢驗(yàn),相關(guān)分析用Pearson法,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
由qRT-PCR反應(yīng)曲線得到Ct值,計(jì)算基因相對(duì)表達(dá)量,采用GAPDH作為內(nèi)參照。ΔCt=Ct目的基因-CtGAPDH。其中HAV患者TIM-1和TIM-4 mRNA的Ct值分別為38.029~3.272logX(r=0.927)、32.719~2.582logX(r=0.975)。兩組患者在HAV感染的不同時(shí)期TIM-1和TIM-4 mRNA表達(dá)水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=4.768,P=0.013),HAV組高于對(duì)照組,其表達(dá)水平較潛伏期升高數(shù)倍,黃疸期達(dá)峰值,恢復(fù)期降低,但仍高于對(duì)照組。兩組患者恢復(fù)期TIM-1和TIM-4 mRNA表達(dá)水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=3.963,P=0.027)。不同時(shí)期的TIM-1和TIM-4 mRNA表達(dá)水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=11.975和15.482,均P=0.000);潛伏期與恢復(fù)期TIM-1和TIM-4 mRNA表達(dá)水平比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖1。
圖1 兩組患者TIM-1和TIM-4 mRNA表達(dá)水平比較
由qRT-PCR反應(yīng)曲線得到Ct值,計(jì)算基因相對(duì)表達(dá)量,采用GAPDH作為內(nèi)參照。ΔCt=Ct目的基因-CtGAPDH。 得 Ct=40.049~ 3.579logX(r=0.955)。TIM-1和TIM-4 mRNA表達(dá)水平的變化趨勢(shì)與HAV mRNA表達(dá)水平一致,于黃疸期達(dá)峰值(r=0.752,P=0.035)。其中HAV在潛伏期、黃疸期及恢復(fù)期的陽(yáng)性率分別為13.3%(4/30)、100%(30/30) 和 46.7%(14/30)。 其mRNA表達(dá)水平于黃疸期增高,最高達(dá)7.2×104Copies。
由ELISA法測(cè)得外周血中HAV抗體IgM和IgG水平。不同時(shí)期IgM、IgG及HAV RNA比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。其中IgM潛伏期就有較高水平,隨著病情不斷進(jìn)展于黃疸期達(dá)峰值,恢復(fù)期下降,黃疸期、潛伏期和恢復(fù)期比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=11.221和9.478,均P=0.000)。而IgG在潛伏期水平較低,黃疸期和恢復(fù)期持續(xù)升高,潛伏期與黃疸期、恢復(fù)期比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=5.324和7.332,P=0.011和0.002)。HAV RNA黃疸期與潛伏期、恢復(fù)期比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=6.145和4.234,P=0.003和0.023),潛伏期與恢復(fù)期比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。Pearson相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),HAV患者病情進(jìn)展不同時(shí)期血清中TIM-1、TIM-4 mRNA表達(dá)水平與IgM滴度變化呈正相關(guān)(r=0.790和0.900,均P=0.000)。HAV患者不同時(shí)期血清中TIM-1、TIM-4 mRNA表達(dá)水平與IgG滴度變化無(wú)關(guān)(P>0.05)。見表1、2。
ALT、AST及TBIL 3個(gè)指標(biāo)均從潛伏期開始增加,至黃疸期達(dá)峰值,進(jìn)入恢復(fù)期后逐漸下降并恢復(fù)正常。Pearson相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),HAV患者不同時(shí)期血清中TIM-1、TIM-4 mRNA表達(dá)水平與AST、TBIL含量呈正相關(guān)(P<0.05),ALT含量與TIM-1 mRNA表達(dá)呈正相關(guān)(P<0.05)。其中TIM-1、TIM-4 mRNA 表達(dá)水平與TBIL含量的最相關(guān)。見表2。
表1 HAV患者病情進(jìn)展不同時(shí)期IgM、IgG及HAV RNA水平比較 (±s)
表1 HAV患者病情進(jìn)展不同時(shí)期IgM、IgG及HAV RNA水平比較 (±s)
時(shí)期 IgM/(IU/L) IgG/(IU/L) HAV RNA潛伏期 1 115.000±594.392 273.334±181.589 1 506.667±531.906黃疸期 3 193.334±1 478.800 1 361.667±611.342 4 4445.591±1 4445.912恢復(fù)期 270.000±165.237 1 461.667±547.358 940.025±1 265.892 H值 11.771 9.972 14.087 P值 0.000 0.000 0.000
表2 HAV患者不同時(shí)期TIM-1、TIM-4 mRNA表達(dá)水平與IgM、IgG滴度,ALT、AST及TBIL含量的相關(guān)性
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,HAV患者血清中有較高的TIM-1和TIM-4 mRNA表達(dá)水平,且高于健康人群。其表達(dá)水平與HAV患者HAV RNA、IgM滴度及肝功能損傷水平成正相關(guān)。
TIM-1集成表達(dá)于T細(xì)胞表面,作為一種輔刺激分子,對(duì)T細(xì)胞的調(diào)節(jié)有重要作用,可以促進(jìn)細(xì)胞因子的分泌,增強(qiáng)NKT細(xì)胞殺傷能力,以及調(diào)節(jié)增強(qiáng)腫瘤抗原相關(guān)的1型免疫反應(yīng)。鼠系研究表明,TIM-4是TIM-1的天然配體,集成性表達(dá)于抗原提呈細(xì)胞,特別是成熟的樹突狀細(xì)胞[5-6]。同時(shí)發(fā)現(xiàn)TIM-4可誘導(dǎo)TIM-1胞內(nèi)尾巴區(qū)酪氨酸磷酸化,從而提供1個(gè)共刺激信號(hào),增強(qiáng)白細(xì)胞介素-4啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄,并激活T細(xì)胞核因子轉(zhuǎn)錄和活化蛋白-1促使T細(xì)胞增殖和細(xì)胞因子產(chǎn)生[7-8]。在T細(xì)胞增殖調(diào)控方面,TIM-1和TIM-4協(xié)同作用有重要意義[9]。同時(shí)TIM-1作為HAV的細(xì)胞表面受體,可能參與HAV的發(fā)生[6]。筆者研究發(fā)現(xiàn),在HAV患者潛伏期,HAV RNA、IgM水平還處于較低水平時(shí),TIM-1和TIM-4 mRNA表達(dá)水平相比于健康人群升高,其靈敏性高于前者。推測(cè)HAV在感染肝細(xì)胞前可能先與TIM-1病理性結(jié)合從而激活NKT細(xì)胞,給NKT細(xì)胞提供增殖信號(hào),使NKT細(xì)胞大量復(fù)制,參與肝細(xì)胞的免疫損傷。相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn),HAV與TIM-1結(jié)合可以介導(dǎo)病毒插入靶細(xì)胞膜并進(jìn)入宿主細(xì)胞,具體過(guò)程為HAV與TIM-1的D1結(jié)構(gòu)域結(jié)合,吸附到易感細(xì)胞表面,在黏膜樣區(qū)域的協(xié)同作用下,HAV外殼蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,將病毒表面與細(xì)胞融合相關(guān)的區(qū)域暴露出來(lái),HAV與TIM-1融合,隨著融合孔增大,HAV繼而插入靶細(xì)胞膜并進(jìn)入宿主細(xì)胞[4,10-11]。
1例HAV患者發(fā)生肝衰竭,其血清中TIM-1和TIM-4 mRNA呈高表達(dá),且迅速發(fā)生黃疸。其肝功能急劇惡化,HAV RNA水平卻在檢測(cè)下限,同時(shí)HAV IgM也呈低表達(dá),這可能是由于HAV不是本身攻擊肝細(xì)胞,而是其抗原所導(dǎo)致的一種免疫損傷。這與國(guó)外人群研究,嚴(yán)重肝衰竭HAV患者血清中有著低濃度的病毒載量結(jié)論一致[11]。也有阿根廷HAV患兒的研究表明,HAV感染從無(wú)癥狀疾病到暴發(fā)性肝衰竭與HAV RNA的病毒載量無(wú)關(guān),而與TIM-1多態(tài)性(TIM-1長(zhǎng)形式)相關(guān),嚴(yán)重HAV誘導(dǎo)的肝衰竭可能與長(zhǎng)形式TIM-1結(jié)合甲肝病毒有效率有關(guān)[8,12]。
筆者研究發(fā)現(xiàn),相比于HAV RNA病毒載量和HAV IgM水平,TIM-1和TIM-4 mRNA水平對(duì)于HAV的發(fā)病及預(yù)后的預(yù)測(cè)更加靈敏,但是實(shí)驗(yàn)對(duì)于預(yù)測(cè)的特異性沒(méi)有深入研究,接下來(lái)將對(duì)TIM-1和TIM-4 mRNA在HAV的具體發(fā)病機(jī)制作進(jìn)一步研究。相信對(duì)TIM家簇基因與疾病的相關(guān)研究,必將加深人們對(duì)HAV免疫發(fā)病機(jī)制的理解,為HAV的預(yù)防、診斷和治療提供新思路。
參 考 文 獻(xiàn):
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