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Effects of phenylethanoid glycosides from seeds of Plantago asiatica on maturation of dendritic cells

大粒车前子中苯乙醇苷类化合物对树突状细胞的调控研究



全 文 :大粒车前子中苯乙醇苷类化合物对
树突状细胞的调控研究
黄丹菲,聂少平,唐永富,万茵,陈一晴,谢明勇
(南昌大学 食品科学与技术国家重点实验室,江西 南昌 330047)
[摘要] 目的:探讨大粒车前子中苯乙醇苷类化合物对小鼠骨髓来源树突状细胞(DCs)功能调节的影响,为进一步阐明
大粒车前子的免疫调节活性提供依据。方法:采用细胞因子诱导法,从Balb/cj小鼠骨髓细胞贴壁分离获得单核细胞,加入含
10%胎牛血清、10μg·L-1重组小鼠粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(rmGMCSF)及重组小鼠白细胞介素4(rmIL4)的 RPMI
1640完全培养基培养,在培养第6天,实验组加入车前子苯乙醇苷类化合物(10,50,100mg·L-1),对照组加入RPMI1640或
LPS(1mg·L-1),流式细胞仪检测DCs表面分子CD11c,CD86,MHCI和CD80的表达以及各组DCs吞噬功能的变化。结果:
车前子毛蕊花苷和异毛蕊花苷能够提高 DCs表面分子 CD11c,CD86,MHCI和 CD80的表达;空白组 DCs的吞噬功能很强
(4539%),车前子毛蕊花苷和异毛蕊花苷组 DCs吞噬功能都明显下降(分别为 3727%,3040%,3345%和 4015%,
3759%,3107%)。结论:车前子苯乙醇苷类化合物能促进小鼠骨髓来源的DCs表型及功能的成熟。
[关键词] 大粒车前子;苯乙醇苷类;树突状细胞;表型;吞噬功能
[收稿日期] 20090110
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30660226);教育部长江学者
和创新团队发展计划(IRT0540);江西省教育厅2008年度科技项目
计划(GJJ08056)
[通信作者] 谢明勇,教授,Tel:(0791)3969009,Fax:(0791)
3969009,Email:myxie@ncu.edu.cn
[作者简介] 黄丹菲,博士研究生,主要从事营养与食品卫生学研
究。Email:huangdanfei@hotmail.com
  抗原提呈细胞(APCs)能对抗原物质摄取、加
工,并将加工后的物质、信息传递给 T淋巴细胞,在
免疫应答启动过程中有着重要的作用。树突状细胞
(DCs)是目前已知抗原提呈能力最强的细胞,是唯
一能激活初始型T细胞的APCs,在机体的免疫防御
中起特殊功能[12]。车前子为车前科植物车前的干
燥成熟种子,在我国自古就有应用,现代研究表明车
前子具有结合补体、增强淋巴细胞增殖和干扰素的
分泌等免疫功效[34]。车前子中有许多生物活性成
分物质[5]:多糖、脂类、咖啡酸衍生物、黄酮类、环烯
醚萜苷类、苯乙醇苷类化合物等。本实验室前期从
江西吉安产大粒车前种子提取物中分离得到2种苯
乙醇苷类化合物,经鉴定为毛蕊花苷和异毛蕊花苷,
初步研究发现它们不仅可以直接促进小鼠骨髓来源
DCs的增殖,而且与细胞因子有明显的协同作用。
在前期工作的基础上,本研究进一步探讨毛蕊花苷
和异毛蕊花苷对 DCs表型和功能的影响,以进一步
阐明车前子苯乙醇苷类化合物的免疫调节机制。
1 材料
1.1 动物
BALB/cj(IAd)小鼠,雄性,6~10周龄,SPF
级,购自上海西普尔必凯实验动物公司,动物合格
证号SCXK(沪)20070005。
1.2 药物
从江西吉安产大粒车前种子(经江西中医学院
范崔生教授鉴定为车前PlantagoasiaticaL.的种子,
符合《中国药典》2005年版中有关规定[6])中提取
分离得到2种苯乙醇苷类化合物,经鉴定为毛蕊花
苷(acteoside)和异毛蕊花苷(isoacteoside),纯度 >
95%。用RPMI1640基础培养基溶解,022μm微
孔滤膜过滤除菌,4℃保存备用。
1.3 试剂
RPMI1640(美国Gibco公司),胎牛血清(美国
Hyclone公司),MTT(美国Sigma公司),重组小鼠粒
细胞巨噬细胞集落刺激因子(rmGMCSF),重组小
鼠白细胞介素4(rmIL4)(R&DSystem公司),PE
标记的仓鼠抗小鼠 CD11c单克隆抗体(mAb)及同
型对照、FITC标记的仓鼠抗小鼠 IAdmAb及同型
对照、FITC标记的仓鼠抗小鼠 CD80mAb及同型对
照、大鼠抗小鼠 CD86mAb及同型对照(均为美国
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BDBiosciencesPharmingen公司),FITC标记的葡聚
糖(Sigma公司),NaCl,KCl,NH4Cl,NaHPO4·
H2O,KH2PO4,HCl等均为。`
1.4 主要仪器
3110SeriesⅡ型 CO2培养箱(美国 Thermoelec
tron公司),BHC1300ⅡA/B3型生物安全柜(苏净
集团安泰公司),3K15型高速冷冻离心机(德国Sig
ma公司),E330型倒置显微镜(日本 Olympus公
司),MULTISKANMK3型酶标仪(美国Thermoelec
tron公司),SIMS00000型MiliQ50超纯水净化系统
(美国Milipore公司),COULTEREPICSXL型流式
细胞仪(美国Backman公司)。
2 方法
2.1 树突状细胞的体外诱导及培养
参照文献[7],脱颈处死 BALB/cj(IAd)小鼠,
无菌状态下取股骨和胫骨,放入装有 PBS的培养皿
中,去除附着的肌肉和结缔组织,用1mL的注射器
吸取RPMI1640培养基以冲出骨髓细胞,收集细胞
悬液,离心弃上清后加入37℃预温的红细胞裂解液
破解红细胞。用RPMI1640培养基洗去裂解液后重
悬计数检测细胞存活率,配成2×106个/mL细胞悬
液,分至于细胞培养瓶中,置37℃,5%CO2培养箱
中培养。贴壁培养25h后,吸去悬浮细胞,加入含
rmGMCSF和rmIL4质量浓度10μg·L-1的 RPMI
1640完全培养基(含2mmol·L-1L谷氨酰胺,10
mmol·L-1HEPES,1mmol·L-1丙酮酸钠,50μmol
·L-12巯基乙醇,2×105U·L-1青霉素,2×105U
·L-1链霉素,体积分数为10% 胎牛血清),隔天半
量换液。
2.2 试验分组
第7天收集半贴壁的未成熟 DCs,分别加入溶
解于RPMI1640培养液的毛蕊花苷和异毛蕊花苷进
行刺激。以RPMI1640基础培养基作为阴性对照,
终浓度为1mg·L-1的 LPS为阳性对照,刺激24h
后,收集细胞进行分析。
2.2.1 流式细胞仪检测各组 DCs表面分子的表达
 收集各组经50mg·L-1毛蕊花苷和异毛蕊花苷
以及1mg·L-1LPS处理后DCs,用流式缓冲液(含
2%胎牛血清,01%叠氮化钠的PBS)离心洗2次(4
℃,300×g,5min),在4℃下用10%的羊血清封闭
细胞表面Fc受体10min,然后分别加入 PECD11c
和FITCCD86,FITCCD80,FITCIAd及相应同型
对照在4℃下避光染色30min,用流式缓冲液洗涤
3次后重悬细胞,于流式细胞仪检测细胞表面分子
表达,以平均荧光强度表示。
2.2.2 流式细胞仪检测各组 DCs吞噬功能 收集
各组经质量浓度分别为10,50,100mg·L-1的毛蕊
花苷和异毛蕊花苷以及1mg·L-1的LPS作用24h
后的DCs,加入 FITC标记的葡聚糖(FITCdextran)
于37℃ 孵育1h后,加入 PECD11c避光染色30
min,于流式细胞分析检测双阳性细胞所占的比率。
同时,4℃ 条件下做相同处理,作为阴性对照以检
测DCs对FITC标记的葡聚糖的非特异性结合。
2.3 数据处理
各组数据以珋x±s表示。应用SPSS115软件进
行统计处理,采用OnewayANOVA方法分析各组之
间差异显著性。P<005表示差异显著,P<001
表示差异极显著。采用WinMIDVerison29分析软
件对流式数据图进行处理。
3 结果
3.1 车前子苯乙醇苷类对BMDCs表面分子表达的
影响
车前子毛蕊花苷、异毛蕊花苷作用组 DCs和对
照组DCs表面均表达 CD11c,MHCⅡ和共刺激分子
CD80,CD86。与阴性对照组相比,车前子毛蕊花苷
和异毛蕊花苷均可上调DCs表面CD11c,MHCⅡ和
共刺激分子CD80,CD86的表达,作用效果类似阳性
对照组(LPS)(表1)。
表1 DCs表面分子表达平均荧光强度(珋x±s,n=3)
表面抗原 RPMI1640 毛蕊花苷 异毛蕊花苷 LPS
CD11c 18971±1935 26872±5218 28168±20031) 21033±1749
CD80 26129±1856 36368±30162) 33575±19431) 78810±36902)
CD86 20406±2853 23227±2013 26895±5932) 38737±23582)
MHCⅡ 24646±869 37191±16532) 47498±39102) 45306±15622)
  注:与阴性对照组比较1)P<005,2)P<001。
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3.2 车前子苯乙醇苷类对BMDCs吞噬功能的影响
用流式细胞仪检测甘露糖受体介导的 DCs对
FITCdextran的吞噬作用。收集经药物处理24h后
的DCs,加入 FITCdextran后温育1h,然后用流式
细胞仪检测单阳性细胞所占比例。经过10,50,100
mg·L-1的毛蕊花苷和异毛蕊花苷处理过的 DCs双
阳性细胞所占比例分别是(3727%,3040%,
3345%)和(4015%,3759%,3107%),比空白
组(即RPMI1640组)的4539%明显降低。当温度
降为 4℃ 时 DCs的吞噬功能明显受到抑制
(114%)。可见经车前子苯乙醇苷类物质处理后
的DCs其吞噬功能降低(表2)。
表2 各组DCs的吞噬功能(珋x±s,n=3)
组别 质量浓度/mg·L-1 双阳性细胞比率/%
平行对照/4℃ - 114±033
空白 - 4539±404
毛蕊花苷 10 3727±600
50 3040±6081)
100 3345±358
异毛蕊花苷 10 4015±361
50 3759±742
100 3107±2901)
LPS 1 734±1522)
  注:与空白组比较1)P<0.05,2)P<0.01。
4 讨论
传统中草药车前植物有各种生物活性,其中免
疫调节活性受到关注,在日本被慢性疾病患者用作
增强免疫作用的临床用药。目前有关毛蕊花苷和异
毛蕊花苷活性的报道表明,其可以影响机体的免疫
系统,有消炎和免疫调节作用[89]。但是毛蕊花苷和
异毛蕊花苷免疫调节的作用机制还不是很清楚,本
实验研究了其对 DCs表型和功能的影响,DCs作为
先天免疫和获得性免疫发育过程中重要的APCs,可
以为毛蕊花苷和异毛蕊花苷的免疫调节机制作初步
解释。
DCs成熟的生物学过程在获得性免疫的起始起
重要作用,DCs的成熟表现在细胞形态,表面分子和
功能的改变。未成熟 DCs具有强大的摄取和加工
抗原及较强的迁移能力,但其细胞表面表达低水平
的MHCⅡ类分子和共刺激分子,激活T细胞的能力
较弱,在其经过抗原刺激后转化成成熟的DCs;成熟
DCs失去摄取和加工抗原的能力,但是抗原提呈能
力增强,细胞表面表达高水平的 MHCⅡ类分子和共
刺激分子,获得激活初始型T细胞的能力[10]。
本实验发现毛蕊花苷和异毛蕊花苷可上调DCs
表面MHCⅡ类分子和共刺激分子的表达、降低 DCs
对FITC标记葡聚糖的摄取能力,这些方面的变化可
以说明毛蕊花苷和异毛蕊花苷能够促进 DCs的成
熟。实验结果提示车前子的免疫调节活性可能与其
中的活性物质毛蕊花苷和异毛蕊花苷调控 DCs的
功能有关,可以为车前子的免疫调节机制做初步解
释。但是,毛蕊花苷和异毛蕊花苷对 DCs表型和功
能的影响是通过什么机制完成还不清楚,有待于进
一步研究。
[参考文献]
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EfectsofphenylethanoidglycosidesfromseedsofPlantagoasiatica
onmaturationofdendriticcels
HUANGDanfei,NIEShaoping,TANGYongfu,WANYin,CHENYiqing,XIEMingyong
(StateKeyLaboratoryofFoodScienceandTechnology,NanchangUniversity,Nanchang330047,China)
[Abstract] Objective:ToelucidatetheimmunomodulatorymechanismofphenylethanoidglycosidesfromtheseedsofPlantago
asiaticabytestingitsefectsonthematuringofmurinebonemarowderiveddendriticcels(DCs).Method:Monocytesgenerated
frombonemarowofBalb/cjmousewereculturedfor6daysincompleteRPMI1640mediumcontaining10% FBS,rmGMCSFand
rmIL4.50mg·L-1acteosideorisoacteosidewasaddedtocelsonday6ofculturefor24h.Thesurfacemoleculesexpressionlevel
ofDCsandtheirphagocytoseabilitywereanalysisbyflowcytometry.Result:Bothacteosideandisoacteosidecouldincreasetheex
pressionofCD11c,CD86,MHCIandCD80onDCssurface.TheabilityofunstimulatedDCstouptakeFITCdextranwashigherthan
thatofphenylethanoidglycosidesorLPStreatedDCs.Conclusion:Bothacteosideandisoacteosidecouldinducematurationofmurine
dendriticcels.
[Keywords] seedsofPlantagoasiatica;phenylethanoidglycosides;dendriticcels;phenotype;phagocytose
[责任编辑 古云侠]
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