基质相互作用分子1（精选3篇）
基质相互作用分子1 篇1
脑梗死是最常见的脑血管疾病。以往认为, 脑梗死致残的主要原因在于成熟神经系统的神经元不能再生, 导致脑组织功能下降, 进而影响肢体功能。但随着基础和临床研究的不断深入, 越来越多的证据表明, 胚胎脑和成年脑内均存在一定数量能增殖分化和修复大脑功能的神经干细胞[1]。脑梗死虽然可诱导大脑内源性神经干细胞增殖分化, 但由此产生的神经元数量及修复能力远远不足[2]。因此, 异体干细胞移植和自体干细胞动员迅速成为治疗脑梗死的较有希望的治疗方法。有研究[3]发现, 成体骨髓干细胞 (bone marrow stem cell, BMSC) 可以分化出包括神经细胞、神经胶质细胞、髓磷脂形成细胞等脑组织所有主要类型的细胞。分化的神经细胞可以有效传导冲动, 神经胶质细胞可为神经细胞提供支持, 髓磷脂形成细胞可以增强神经细胞的电冲动传导等。提示骨髓干细胞可应用于治疗脑缺血。基质细胞衍生因子-1 (stromal cell derived factor-1, SDF-1) 及其特异性受体CXCR4构成的SDF-1/CXCR4轴, 在骨髓干细胞定向迁移治疗脑梗死的过程中发挥关键作用。
1 骨髓干细胞治疗脑梗死的研究现状
目前临床上利用干细胞技术治疗脑梗死有两类方法。一种是通过药物激活位于大脑室管膜下区或骨髓等区域的内源性干细胞, 使其迁移至脑组织受损部位, 发挥替代作用;另一方法是将来源于胚胎或新生儿脐带血和脐带的间充质干细胞, 通过静脉、腰穿或直接移植到脑受损的部位, 发挥治疗作用[4,5]。骨髓干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的原始骨髓细胞, 至少含有三种干细胞, 即造血干细胞 (hematopoietic stem cell, HSC) 、间充质干细胞 (mesenchymal stem cell, MSC) 和内皮祖细胞 (endothelial precursor cell, EPC) 等。在某些环境下[6,7,8,9], 骨髓干细胞可以被诱导分化成神经干细胞、神经元样细胞、心肌细胞及肝、肺、骨、血管内皮等多种组织细胞。局部损伤后在多种细胞黏附分子、生长因子和趋化因子的作用下, 骨髓干细胞可定向迁移至损伤部位或者其邻近部位, 以对受损组织行结构修复和功能重塑[10]。在骨髓干细胞治疗脑梗死的过程中, 无论干细胞是否发生定向分化, 它们首先必须募集并在受损部位停留, 以发挥它们的治疗作用。
2 SDF-1/CXCR4轴在干细胞治疗脑梗死中的作用
2.1 SDF-1/CXCR4的结构与分布
趋化因子是一组相对分子质量为8×103～14×103的具有趋化活性的细胞因子, 是一类分泌型小分子多肽, 一般由70个～90个氨基酸组成。根据半胱氨酸的数量和位置在氨基酸序列中的不同, 将其分为 CXC、CC、C和 CX3C 四个亚族。1994年Nagasawa等在小鼠骨髓基质细胞系pA6分泌的细胞因子中发现SDF-1, 根据其结构和功能属性, 将其归为趋化因子CXC亚族, 并被命名为CXCL12[11]。SDF-1有SDF-1α、SDF-1β和 SDF-1γ三个亚型, 其中SDF-1α基因编码89个氨基酸, SDF-1β基因编码93个氨基酸。人的SDF-1种群间保守性极强, 人源性SDF-1和鼠源性SDF-1高度同源, 仅相差1个氨基酸, 同源性高达99%。SDF-1在骨髓、大脑、心、肺、脾、肝、肾、胸腺等器官中持续表达。SDF-1的特异性受体CXCR4是通过功能性的cDNA克隆技术获得的趋化因子受体, 又称为融合素 (fusin) , 由352个氨基酸组成α螺旋7次跨膜结构, 分胞外区、跨膜区和胞内区。主要在造血干细胞、神经干细胞、一些组织前体细胞、原精细胞、骨骼肌卫星前体细胞、视网膜色素上皮前体、鼠类胚胎干细胞表面表达。
2.2 SDF-1/CXCR4的细胞内信号转导途径
SDF-1与CXCR4的特异性结合能产生跨膜信号, 进一步实现其生物学功能。可通过调控PI3K-MAPK及PI-PLC途径从而改变骨髓干细胞的迁移能力, 其中又以PI-PLC途径为主, 而SDF-1/CXCR4介导的骨髓干细胞迁移与PI3K-MAPK途径下游所激活的基质金属蛋白酶 (MMP) 有关。SDF-1的趋化活性与其他趋化因子相同, 可以被百日咳毒素阻断, 提示CXCR4受体通过Gi蛋白转导信号[12]。PTX处理过的造血干细胞归巢能力显著下降[13], 说明SDF-1/CXCR4调节信号的跨膜传递, 偶联PTX敏感的Gi蛋白受体家族。SDF-1只有与CXCR4的第2胞外环ECL2结合后才能启动下游信号途径, 主要包括激活钙流、激活黏着斑元件 (如衔接蛋白、黏着斑激酶等) 、激活丝裂酶原活化蛋白激酶途径、激活PI-3K-AKT-NF-κB途径、激活JAK-STAT途径等, 将趋化、生长、增殖或分化信号传递至细胞核。
Stokman等[14]研究发现, SDF-1/CXCR4结合后可提升环磷腺苷 (cAMP) 并激活PKA, PKA再通过Ser-188磷酸化而阻断Rho与Rho激酶的相互作用, 或者在细胞毒素T细胞中改变其从胞膜到胞质溶胶的定位使Rho失活, 再介导其下游一系列磷酸化/脱磷酸化反应。众多研究表明, SDF-1/CXCR4轴的趋化作用是通过几个互补的信号通路相互作用而不是激活某个单一的信号通路而实现的。
2.3 SDF-1/CXCR4的生物学效应和脑梗死治疗
随着实验者对SDF-1/CXCR4轴的生物学功能研究不断深入, 现已知其功能主要有调控干细胞迁移;介导免疫及炎症反应;与艾滋病 (HIV) 病毒感染有关;参与胚胎发育过程;介导恶性肿瘤的生长、浸润和转移等[15]。SDF-1与CXCR4结合后对骨髓干细胞在体内的募集和归巢的影响, 主要包括趋化作用、黏附作用和促分泌作用等。目前尚无研究证明SDF-1能否影响干细胞的存活。
2.3.1 SDF-1/CXCR4轴与干细胞的趋化
在缺血、缺氧、损伤或者病理微环境中, SDF-1在细胞表面整合素激酶、低氧诱导因子-1 (hypoxia inducible factor-1, HIF-1) 的作用下表达释放增加[16]。CXCR4在正常时几乎无表达, 而在局部缺血时表达明显增加。Imitola等通过研究发现, 在神经干细胞迁移到脑梗死损伤区进行修复的过程中, 病灶区残存或者边缘区来源的组织内皮细胞和星形胶质细胞SDF-1的表达上调, 进而激活神经干细胞表面的受体CXCR4, 形成SDF-1/CXCR4轴效应, 调控神经干细胞向梗死区迁移[17]。组织器官损伤后产生的炎症因子可刺激骨髓间充质干细胞内部的CXCR4转移到细胞表面[18], 趋化因子SDF-1对骨髓间充质干细胞表面的CXCR4具有极强的化学吸引作用, 其与CXCR4的特异结合介导骨髓间充质干细胞的定向迁移和归巢。申明琪等[19]的体外实验证明, 骨髓间充质干细胞向梗死后脑组织上清液发生明显细胞迁移, 用ELISA法检测出梗死后脑组织上清液中SDF-1水平显著提高, 同时骨髓间充质干细胞表面的CXCR4表达明显上调。说明骨髓间充质干细胞具有向缺血缺氧脑损伤组织趋化迁移能力, SDF-1/CXCR4轴在该定向迁移过程中可能发挥重要作用。张志坚等[20]体内移植研究显示, 将骨髓间充质干细胞移植到脑梗死大鼠体内2周后, 干细胞集中分布于大脑梗死灶周围, 而用AMD3100阻断CXCR4后, 迁移到梗死灶周围的骨髓间充质干细胞大大减少。此结果说明, 在体内骨髓间充质干细胞的迁移行为受 CXCR4 阻断的影响, 同时提示脑梗死后损伤组织的SDF-1分泌很可能增加。此外, 骨髓与外周血之间、外周血与损伤组织之间存在的SDF-1浓度梯度可以诱导造血干细胞的迁移[21]。
2.3.2 SDF-1/CXCR4轴与干细胞的黏附
内皮细胞表面表达的SDF-1不仅能捕获迁移中的骨髓干细胞, 同时通过SDF-1/轴CXCR4轴介导的细胞反应, 激活干细胞穿越内皮细胞层的迁移运动。SDF-1不但是化学趋化因子, 还能使干细胞“滞留”在血管周边[22]。这些作用的实现都需要黏附分子的参与。SDF-1通过活化干细胞表面的多种黏附分子, 调节细胞与纤维蛋白原、纤维连接蛋白、间质细胞及内皮细胞的黏附。SDF-1启动了细胞间黏附分子-1 (ICAM-1) /淋巴细胞功能相关抗原-1 (LFA-1) 以及血管细胞黏附分子-1 (VCAM-1) /超延迟抗原-4 (VLA-4) 之间的黏附;并引起细胞极性改变和促使干细胞透过内膜下胞外基质跨血管壁运动, 若阻断VLA-4或VCAM-1, 干细胞归巢能力将至少下降90%。SDF-1也通过影响细胞内骨架蛋白的重排, 增加丝状肌动蛋白束的数量和厚度来提高细胞的运动能力。在大鼠脑损伤后骨髓间充质干细胞的体外迁移试验中, 选择性趋化因子单核细胞趋化蛋白-1 (MCP-1) 、人巨噬细胞炎性蛋白1α (MIP-1α) 和白细胞介素-8 (IL-8) 也有表达, 但这些黏附分子的具体作用机制尚不清楚[23]。
2.3.3 SDF-1/CXCR4轴与干细胞的分泌
CXCR4与SDF-1结合并活化核转录因子NF-κB后, 可激活干细胞分泌基质金属蛋白酶-2 (MMP-2) 、基质金属蛋白酶-9 (MMP-9) 、NO以及某些细胞因子、生长因子等, 调节干细胞的部分自/旁分泌作用。Son等[24]研究显示, 造血干细胞、骨髓间充质干细胞、脐带血干细胞均可分泌活性的MMP-2、胞膜1型-MMP (MT1-MMP) 。在缺氧环境下, 干细胞分泌MMP-2、MMP-9和MT1-MMP增加, 与干细胞趋化和毛细血管形成密切相关。同时, SDF-1能促进CD34+细胞内的钙离子浓度的增高, 且AKT的活化可以使第二信使NO的产生增加, NO能增强SDF-1诱导的骨髓干细胞的趋化性。
2.3.4 SDF-1/CXCR4的其他作用
有研究发现, 脑损伤后SDF-1α mRNA表达和SDF-1α蛋白合成没有增加, 但1 d～3 d后在脑皮层弥散分布, 且CXCR4 mRNA以及蛋白合成的增加有显著性差异, 同时Nestin阳性细胞的分布也增加, 说明SDF-1α/CXCR4系统能够促进神经干细胞在脑损伤后的脑区表达[25]。SDF-1在小脑中可以调节突触的传递[26];离体实验证实SDF-1能够通过抑制Rho激酶的活性来促进神经元轴突的延伸[27];Salvucci等[28]实验证明SDF-1能促进内皮细胞表达VEGF, 而VEGF等够诱导内皮细胞表达CXCR4。若阻断SDF-1/CXCR4轴的功能, 可抑制VEGF依赖的血管形成。说明SDF-1能调节内皮细胞迁移及血管新生。
此外, SDF-1α/CXCR-4可作为糖尿病视网膜病变预测指标, 阻断SDF-1α/CXCR-4轴可能可以延缓或阻止糖尿病视网膜病变的发生发展[29];区文超等[13]通过实验证明, 增加CD34+细胞CXCR4的表达有助于宫内移植HSC的归巢, HSC宫内移植归巢过程依赖CXCR4受体;王轶英[30]的研究结果提示, SDF-1及CXCR4在正常妊娠的不同时期均发挥着重要作用, SDF-1及CXCR4在孕早期表达较强, 峰值持续至孕中期, 随着妊娠的继续, 表达逐渐减弱。
3 展 望
就目前的研究认为, SDF-1/CXCR4 轴在骨髓干细胞迁移的各个环节均起重要作用。然而, 干细胞的归巢受到多种因素的影响。除SDF-1/CXCR4轴外, 脑源性生长因子、肝细胞生长因子、胰岛素样生长因子、血管内皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子等对干细胞的迁移可能都有一定调控作用[31]。
脑组织损伤后修复是一个多因素多环节的过程。由于干细胞领域基础研究的迅速发展, 骨髓干细胞的临床应用逐渐成为治疗缺血性脑血管病变有效方法之一。近几年来关于SDF-1及其受体CXCR4的研究取得越来越多有价值的成果, SDF-1的作用也日益受到重视, SDF-1/CXCR4轴的生物学效应被视为骨髓干细胞治疗脑梗死的过程中的关键环节。随着SDF-1/CXCR4轴作用机制研究的不断深入, 调控SDF-1/CXCR4轴, 增加干细胞的治疗效果, 将成为治疗缺血性脑血管病的一个全新的干预靶点。
摘要：脑组织损伤后修复是一个复杂的过程。随着干细胞领域基础研究的迅速发展, 外源性骨髓干细胞移植和内源性骨髓干细胞动员的临床应用逐渐成为治疗缺血性脑血管疾病有效方法之一。基质细胞衍生因子-1 (stromal cell-derived factor-1, SDF-1) 及其特异性受体CXCR4 (CXC chemokine receptor 4) 结合后形成的SDF-1/CXCR4轴, 在脑梗死时骨髓干细胞的迁移、募集过程中起着关键作用。通过调控SDF-1/CXCR4轴, 增加干细胞的治疗效果, 将成为治疗缺血性脑血管病一个新的干预靶点。本文就脑梗死的干细胞治疗, 以及SDF-1/CXCR4轴在骨髓干细胞的迁移、募集和脑梗死修复过程中的作用作一综述。
关键词：SDF-1/CXCR4轴,脑梗死,骨髓干细胞
基质相互作用分子1 篇2
牙本质基质蛋白1(dentin matrix protein 1,DMP1)属于小整合素结合配体N端联接糖蛋白家族(small integrin-binding ligand N-linked glycoprotein family,SIBLING)[4]。最早在牙本质和骨组织中被发现,近期发现DMP1表达广泛,在颌下腺组织和肿瘤组织中均有表达[5,6]。近期研究发现,DMP1可以通过激活其伴侣基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase 9,MMP-9)降解基底膜的Ⅳ型胶原和黏着连接的组成成分血管内皮钙黏蛋白(vascular endothelial cadherin,VE-cadherin),该过程可能会导致通透性的增高。而近期有研究显示TNF-α可以促进MMP9的表达[7],因而推测TNF-α和DMP1可能在HFRS患者通透性增高过程中发挥联合作用。
本研究的目的是,通过免疫细胞化学技术检测DMP1在HTNV感染的脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cell,HUVEC)的表达情况,以及TNF-α对其表达量的影响。并通过Transwell单层细胞模型系统检测DMP1及TNF-α对HTNV感染的HUVEC通透性的影响。为阐明HFRS发病过程中通透性增高的机制提供实验基础。
1 材料与方法
1.1 细胞和病毒
原代HUVEC购自上海澳赛尔斯公司,采用该公司的内皮细胞完全培养基培养,内含内皮基础培养液,10%的胎牛血清和2%的生长因子添加剂(含表皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、环磷酸腺苷、肝素、醋酸氢化可的松、青霉素、链霉素、两性霉素B溶液等)。细胞培养瓶提前用0.25%的明胶(美国Sigma公司)包被以保证细胞能均匀生长。所有实验均保证细胞控制在p3到p5代内使用。非洲绿猴肾细胞(African green monkey kidney cell,VERO)和汉滩病毒国际标准株HTNV 76-118由第四军医大学唐都医院感染科王平忠教授惠赠。采用免疫荧光化学方法鉴定病毒在细胞的复制情况,并采用Reed-Muench法测定病毒滴度。
1.2 间接免疫荧光检测病毒感染情况
VERO细胞在24孔板培养,待细胞融合至50%~60%时弃去培养基,加入HTNV悬液37℃培养2 h后弃去病毒悬液加入新鲜培养基继续培养,病毒感染3 d后采用间接免疫荧光方法进行检测。首先,用4%的多聚甲醛4℃固定20 min,然后采用0.5%的Triton X-100室温通透10 min,5%的牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)封闭30 min,然后加入鼠抗人HTNV 1A8抗体(第四军医大学唐都医院感染科王平忠教授惠赠,1∶1 000稀释)4℃过夜。然后加入羊抗鼠异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)-免疫球蛋白G(Immunoglobulin G,Ig G)(中国北京中杉金桥生物公司)37℃孵育1 h。每一步结束后均用磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffer saline,PBS)冲洗3次,每次5 min。最后在荧光显微镜(日本奥林巴斯公司)上观察。
1.3 免疫细胞化学法检测DMP1在HUVEC的表达
将HUVEC爬片后用HTNV(感染复数=1)感染,3 d后加入TNF-α刺激30 min,PBS冲洗后加入4%的多聚甲醛4℃固定20 min,加入0.5%的Triton X-100室温通透10 min,PBS冲洗3×5 min,除去PBS,每张玻片加50μl内源性过氧化物酶阻断剂,室温下孵育10 min,PBS冲洗3×5 min,除去PBS,每张玻片加入50μl二抗动物非免疫血清,室温下孵育15 min;甩干玻片上的血清,每张盖玻片上滴加鼠抗人DMP1一抗(美国Santa Cruz公司,1∶100稀释)4℃过夜,PBS冲洗3×5 min,除去PBS,每张玻片加50μl生物素标记的羊抗鼠二抗(福州迈新生物技术开发有限公司),37℃放置1 h,PBS冲洗3×5 min;除去PBS,每张玻片滴加50μl链霉素抗生物素过氧化物酶溶液,室温下孵育10 min,PBS冲洗3×5 min;除去PBS,每张玻片滴加一滴新鲜配制的二氨基联苯胺显色液,室温下显色2~10 min,在显微镜下控制染色时间;将染色液冲洗干净,干燥后中性树胶封片,将样品置于显微镜下观察。阴性对照组用PBS代替一抗进行反应。图像半定量分析:显微镜观察,每组随机取15个视野,Image-Pro Plus 6.0分析各视野下平均光密度值(average optical density,AOD)。AOD为阳性目标光密度和阳性面积比(IOD/area),代表待测抗原的量。
1.4 Transwell单层细胞模型系统检测HUVEC的通透性变化
HUVEC接种于基质胶(10μg/ml)包被的Costar Transwell单层细胞模型系统(孔径3μm),HUVEC生长在内皮细胞完全培养基,细胞密度是3×104个;HTNV感染transwell系统中的HUVEC 3 d后,细胞密度接近100%,长成均匀致密单层,HUVEC在内皮基础培养基中饥饿过夜;FITC标记的葡聚糖(FITC-dextran,0.5 mg/ml)加入Transwell的上室,在相应组加入TNF-α(10 ng/ml),DMP1(100 nmol/L),一式3份。反应30 min后,从每个transwell的下室吸取100μl样品,样品中葡聚糖的含量在荧光酶标仪(490 nm处激发,530 nm处发射)中检测,以检测样本中的相对荧光强度来反映TNF-α,DMP1与HTNV对HUVEC通透性的影响。
1.5 统计学方法
采用SPSS 18.0和Graph Pad Prism 5.0统计软件进行数据分析,计量资料用均数±标准差(±s)表示,免疫组织化学AOD值及transwell的相对荧光强度分别用单因素方差分析(one way-ANOVA),两两比较采用LSD检验,P<0.05表示差异有统计学意义。
2 结果
2.1 VERO细胞及原代脐静脉内皮细胞生长状态良好
(见图1)
2.2 HTNV感染的VERO和HUVEC鉴定及病毒滴度测定
HTNV感染72 h后几乎所有的VERO细胞均被感染,HUVEC在HTNV感染72 h后也被感染,阴性对照组均无荧光。Reed-Muench法测定病毒的TCID 50为6.31×106/ml。
2.3 DMP1在HUVEC的表达情况
免疫细胞化学检测显示DMP1可以表达在HUVEC;HTNV感染可以导致其表达的轻微上升;感染细胞加入TNF-α后DMP1的表达量显著升高(P=0.009);单独TNF-α刺激对DMP1的表达量无显著性影响,见图2和表1。
2.4 DMP1、TNF-α对HTNV感染的HUVEC的通透性影响
DMP1和TNF-α均可显著提高HTNV感染的HUVEC的通透性(见图3A,3B),且两者联合作用后,感染HUVEC的通透性进一步增加,与单独作用比较差异有统计学意义(见图3C,3D)。而DMP1,TNF-α单独作用对于通透性的影响明显低于HT-NV感染组(见图3A,3B)。如表2所示,HTNV单独作用并不能提高HUVEC的通透性。
A:生长良好的VERO细胞;B:原代脐静脉内皮细胞;C、D分别是其放大图
确定DMP1可以表达在HTNV感染的HUVEC后,笔者进一步检测DMP1和TNF-α对HTNV感染的HUVEC通透性的影响。结果显示,DMP1和TNF-α均可显著提高HTNV感染的HUVEC的通透性(P=0.000),且两者联合作用后感染HUVEC的通透性进一步增加,与单独作用比较差异有统计学意义(与HTNV+TNF-α组比较,P=0.002,与HT-NV+DMP1组比较,P=0.000)。而DMP1,TNF-α单独作用对于通透性的影响远远低于HTNV感染组分别为(P=0.033和0.000)。HTNV单独作用并不能提高HUVEC的通透性。见图3和表2。
A、B:1)与2)比较,差异无统计学意义;1)与3)比较,通透性显著增加,P<0.05;1)与4)比较;2)与4)比较;3)与4)比较,通透性显著增加,P<0.01;C、D:1)与2)比较,差异无统计学意义;1)与3)比较;1)与4)比较;2)与3)比较;2)与4)比较,均为通透性显著增加,P<0.01;3)与4)比较,通透性显著增加,P<0.01
3 讨论
HTNV的主要靶细胞是血管内皮细胞和单核巨噬细胞,在病毒侵入人体后不久,机体产生细胞和体液免疫应答,参与HFRS的发病过程。TNF-α是主要由单核巨噬细胞和血管内皮细胞等产生的一种调节机体免疫和代谢过程的多功能细胞因子,是机体免疫防御、炎症损伤和休克等发生的重要介质。TNF-α在体内维持一定浓度对机体发挥生理功能有重要作用,但血中浓度过高,则可能会对机体造成损害,已有研究证实,HFRS患者中的TNF-α的水平增高且与疾病进程密切相关[3]。HFRS基本的病理生理改变为全身微血管损伤,通透性增加,而TNF-α又可进一步增加血管的通透性。然而TNF-α引起通透性增高的具体机制鲜有报道。
DMP1是一种非胶原蛋白,近年来发现其表达十分广泛,在肾、脑、肿瘤组织等均有表达[8]。有研究证实,DMP1能通过激活其伴侣MMP9降解基底膜的IV胶原等成分,基底膜是一种特化的细胞外基质,是细胞间物质转移的物理屏障[9]。本文证实,DMP1可以表达在HTNV感染的血管内皮细胞,这说明DMP1可能在HFRS的发病中扮演一定角色。HTNV单独作用于HUVEC并不能引起通透性增高,病毒感染细胞加入TNF-α之后,DMP1的表达量显著增加。DMP1可以活化重组人基质金属蛋白酶前体-9并增强MMP-9酶解活性,通过破坏局部组织结构降解基底膜屏障,改建细胞外基质,使通透性增加[9]。故笔者推测在HFRS的发病过程中,TNF-α通过促进DMP1表达增加促使通透性增高。
进一步的实验证实,DMP1和TNF-α均可使体外HTNV感染的单层血管内皮细胞的通透性增加,且两者联合作用对通透性的增高作用明显高于各自独立作用,差异有统计学意义。TNF-α可以促进血管内皮钙黏蛋白VE-cadherin的磷酸化、内化,并可以促进血管内皮生长因子VEGF和MMP-9的表达[10]。血管内皮钙黏蛋白是内皮细胞间黏着连接的主要成分[11],钙黏蛋白的内化会导致黏着连接的解体,细胞间隙增大,这可能是TNF-α引起通透性增高的一方面原因。另一方面,TNF-α可以促进MMP-9的表达[10],而DMP1可以激活MMP-9,两者可能联合参与了降解基底膜的过程从而使通透性大大增加,实验结果中DMP1和TNF-α的共同作用使HTNV感染的HUVEC通透性增加明显,显著高于单独作用组,也支持这一推断。
综上所述,本文通过免疫细胞化学技术实验证明DMP1可以表达在HTNV感染的HUVEC,且进一步实验证明TNF-α和DMP1在可以促进HTNV感染的血管内皮细胞通透性增加,且两者存在联合作用,该结果为阐明TNF-α引起通透性增高的机制提供实验数据支持,MMP-9在HFRS中的直接作用将在接下来的实验中进行研究。
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基质相互作用分子1 篇3
1 资料与方法
1.1 一般资料
本院2010年10月～2012年3月收治的咳喘患儿236例,年龄1～8岁,平均(3.6±1.4)岁,病程为3 d～2个月,平均病程为(6.1±2.4)d,其中男125例,女111例。患儿的诊断均符合2002年我国儿科呼吸学组相应制订的“儿童哮喘防治常规”的哮喘诊断标准:喘息、气促、胸闷、咳嗽、肺部存在哮鸣音、呼气相延长等,排除其他疾病引起病症的患儿。将患儿随机分为两组,采用小儿止咳糖浆治疗患儿118例为对照组,年龄为1～7岁,平均(3.7±1.5)岁,病程为3 d～2个月,平均病程为(6.2±2.7)d,其中男60例,女58例。采用小儿止咳平喘露治疗患儿118例为观察组,年龄为1～8岁,平均(3.5±1.4)岁,病程为4 d～2个月,平均病程为(5.9±2.3)d,其中男65例,女53例。两组患儿间一般情况(年龄、性别、病程等)差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究经医院伦理委员会通过,且家属知情同意。
1.2 方法
对照组采用小儿止咳糖浆(江西汇仁制药集团生产)治疗,主要成分为甘草、桔梗、氯化铵等。1～3岁患儿2.5 mL/次,4～8岁患儿5 mL/次,3次/d,疗程3 d。观察组采用小儿止咳平喘露(本院制剂室加工制作)治疗,主要成分为杏仁45 g、麻黄45 g、制半夏35 g、苏子30 g、石膏100 g、甘草30 g、葶苈子30 g,加工浓缩为250 mL/瓶。用量为2 mL/次,3次/d,疗程3 d。临床指标检测方法如下:
1.2.1 组胺引喘法试验
试剂主要为磷酸组胺(国药集团化学试剂有限公司生产,批号为F20040315),给予患儿雾化吸入0.4%组胺雾化气体,雾化器为雅博Penguin Neb/9R空气压缩雾化器(上海天呈科技有限公司生产),进行20 s喷雾后,6 min内观察组胺引喘的潜伏期。
1.2.2 枸橼酸引咳法试验
试剂主要为枸橼酸(上海化学试剂一厂生产,批号为030513),给予患儿雾化吸入17.5%组胺雾化气体,雾化器也为雅博Penguin Neb/9R空气压缩雾化器,进行10 s喷雾后,2 min内观察组胺引喘的潜伏期。
1.2.3痰液嗜酸性粒细胞计数
取患儿痰液于光镜下进行白细胞总数计数,经离心后涂片,低速离心机为长沙维尔康湘鹰离心机有限公司生产,使用wright+giemsa染色,再于高倍镜下观察500个细胞,计数嗜酸性粒细胞,进行换算即可。
1.2.4 外周血可溶性细胞黏附分子-1检测
采用双抗体夹心ELISA法检测患儿的外周血可溶性细胞黏附分子-1,试剂盒为上海晶天生物科技有限公司生产,严格按照说明书进行操作。
1.3 统计学方法
所有数据资料均采用SPSS 16.0统计学软件进行处理,计量资料数据以均数±标准差(x±s)表示,比较采用t检验,计数资料采用百分率表示,组间对比采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组患儿引喘潜伏期比较
两组患儿引喘潜伏期比较结果显示,观察组组胺引喘潜伏期、枸橼酸引咳潜伏期均明显长于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
2.2 两组患儿痰液嗜酸性粒细胞计数和外周血可溶性细胞黏附分子-1检测比较
两组患儿痰液嗜酸性粒细胞计数和外周血可溶性细胞黏附分子-1检测比较结果显示,观察组痰液嗜酸性粒细胞计数、外周血可溶性细胞黏附分子1均明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。
3 讨论
有研究表明,哮喘就是机体内的一种气道炎症,其中炎性细胞、黏附分子、细胞因子、炎性介质的释放均是哮喘发生的关键环节[9]。哮喘具有较强的传染性,可通过多种途径实现传播,儿童的机体发育尚不健全,极易受到感染。随着周围环境的改变,小儿哮喘近年来的发病率有升高趋势。及时控制传播源和过敏原,并进行有效的治疗可以降低小儿哮喘的发病率[10]。
在气道炎症发生过程中,嗜酸性粒细胞起着重要作用,是哮喘发生的主要效应细胞,可以释放毒性蛋白损伤机体的气道上皮细胞,引发起到高反应性,嗜酸性粒细胞还可以参与多种细胞因子的合成和分泌,使得细胞因子得以在患儿体内长时间存活,监测嗜酸性粒细胞水平是一项诊治小儿哮喘的主要手段[11,12]。
外周血可溶性细胞黏附分子-1能参与嗜酸性粒细胞发生炎症反应时黏附、移行、募集等活动,还可强化机体的气道高反应性发展。血清可溶性细胞黏附分子-1是患儿机体细胞外主要的生物功能成分。外周血可溶性细胞黏附分子-1主要来源于细胞黏附因子的释放和脱落,在哮喘发生时,嗜酸性粒细胞异常表达,会增加可溶性黏附因子的释放,尤其是白细胞、内皮细胞等,进而增加了外周血可溶性细胞黏附分子-1的水平,因而检测外周血可溶性细胞黏附分子-1水平是诊治小儿哮喘的辅助手段。
目前小儿哮喘的治疗主要以药物控制治疗为主。小儿止咳平喘露是由杏仁、麻黄、制半夏、苏子、石膏、甘草、葶苈子等多种中药配制而成的,其中杏仁作用于机体后可生成氢氰酸起到镇咳祛痰、润肺止咳的功效,麻黄可以松弛患儿支气管平滑肌,解除痉挛,石膏对神经与肌肉具有一定的抑制作用,可起到镇静的功能,甘草用于机体肾上腺皮质激素后可起到抗炎、抗过敏的作用,制半夏具有燥湿化痰的功效,苏子和葶苈子可以降气消痰、平喘润肠。共同作用于患儿机体后,可以起到相辅相成的功效。扩大治疗效果。
本次研究表明,观察组组胺引喘潜伏期明显长于对照组,小儿止咳平喘露可以有效抑制咳喘患儿由组胺诱发的哮喘反应。观察组枸橼酸引咳潜伏期明显长于对照组,说明小儿止咳平喘露可以有效延长咳喘患儿由枸橼酸诱发的咳嗽反应。观察组痰液嗜酸性粒细胞计数、外周血可溶性细胞黏附分子-1均明显低于对照组,说明小儿止咳平喘露不仅可以有效降低咳喘患儿痰液中的嗜酸性粒细胞水平,还能有效降低咳喘患儿体内外周血可溶性细胞黏附分子-1水平。综上所述,小儿止咳平喘露具有显著的止咳平喘功效。
摘要：目的 探讨小儿止咳平喘露的平喘作用及其对外周血可溶性细胞黏附分子-1的影响。方法 选取本院2010年10月～2012年3月收治的咳喘患儿236例,随机分为两组,采用小儿止咳糖浆治疗患儿118例为对照组,采用小儿止咳平喘露治疗患儿118例为观察组,分别进行组胺引喘法观察、枸橼酸引咳法观察、痰液嗜酸性粒细胞计数、外周血可溶性细胞黏附分子-1检测,比较两组患儿的各项临床指标。结果 观察组组胺引喘潜伏期[(81.4±16.5)s]明显长于对照组[(52.7±12.0)s],观察组枸橼酸引咳潜伏期[(48.3±12.6)s]明显长于对照组[(30.1±9.2)s],观察组痰液嗜酸性粒细胞计数[(1.3±0.6)×106个/mL]明显低于对照组[(2.1±1.0)×106个/mL],观察组外周血可溶性细胞黏附分子-1[(42.7±13.8)μg/L]明显低于对照组[(59.2±17.5)μg/L],差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 小儿止咳平喘露具有显著的止咳平喘功效,不仅能明显减少患儿痰液中的嗜酸性粒细胞,还能有效降低患儿外周血可溶性细胞黏附分子-1的水平。