中国公共卫生  2008, Vol. 24 Issue (10): 1216-1217   PDF    
基因转染树突状细胞联合免疫抗血吸虫感染作用
沈定文1, 罗金萍1, 李雍龙2     
1. 湖北咸宁学院医学院寄生虫学教研室, 咸宁437100;
2. 华中科技大学同济医学院
摘要目的 探讨日本血吸虫Sj26和Sj23基因转染树突状细胞(DC)联合免疫抗血吸虫感染保护性免疫作用. 方法 利用Sj26-Sj23基因转染、Sj26基因转染、Sj23基因转染、空质粒pcDNA3转染和未处理DC分别免疫BALB/c小鼠3次,攻击感染后计数成虫和虫卵. 结果 Sj26-Sj23基因转染DC联合免疫小鼠诱导40.5%的减虫率和58.9%和减卵率,高于单独Sj26基因转染DC免疫组(34.5%和48.5%)和Sj23基因转染DC免疫组(32.6%和40.6%),亦明显高于空质粒pcDNA3转染DC组(16.8%和15.8%)和未处理DC组(14.6%和14.4%),Sj26基因转染DC免疫组和Sj23基因转染DC免染组的减卵率有差异有统计学意义. 结论 Sj26-Sj23基因转染DC联合免疫可增强抗血吸虫感染的保护性免疫作用.
关键词日本血吸虫     树突状细胞     Sj26     Sj23     基因转染     保护性免疫    
Study on immune effect of Sj26 and Sj23 gene transfered dendritic cells against Schistosoma japonicum
SHEN Ding-wen, LUO Jin-ping, LI Yong-long     
Department of Parasitology, Medical College of Xianning College Xianning 437100, China
Abstract: Objective To explore the effect of Sj26 and Sj23 gene transfered dendr itic cells(DC)ag ainst the infection of Schistosoma japonicum. Methods BAL B/c mice were immumized three times with Sj26 and Sj23 genetransfered DC,Sj26 gene transfered DC,Sj23 gene transfered DC,plasmid pcDNA3 transfered DC and untreated DC,respectively.The number of adult worm and the egg number in the liver were calculated six weeks after challenging with the cercariae of Schistosoma japonicum. Results The rate of worm reduction and eggreduction in the group of Sj26 and Sj23 gene transfered DC was 40.5% and 58.9% respectively,hig her than that of the group of Sj26 gene transfered DC(34.5% and 48.5%)and Sj23 gene tr ansfered DC(32.6% and 40.6%),also significantly higher than that of group of plasmid pcDNA3 transfered DC(16.8% and 15.8%)and untreated DC(14.6% and 14.4%).There was significant difference of egg reduction rate between group of Sj26 tr ansfered DC and gr oup of Sj23 transfered DC. Conclusion The results indicate that Sj26 gene transfered DC can induce and enhance protective immunity against the infection of Schistosoma japonicum.
Key words: Schistosoma japonicum     dendritic cell     Sj26     Sj23     gene transfer     protective immunity    

树突状细胞(DC)是体内具有最强提呈抗原功能的一种专职抗原提呈细胞(APC),在机体免疫应答中起着核心作用。由于其独特的功能,DC目前广泛应用于抗感染、抗肿瘤、自身免疫病、移植免疫[1-4]。研究证实,日本血吸虫26kDa谷胱甘肽转移酶(Sj26)基因转染DC具有抗血吸虫感染保护性作用[5]。为了进一步探讨DC在血吸虫感染免疫中的作用,本文选用Sj26基因转染DC和Sj23基因转染DC联合免疫BALB/c小鼠,攻击感染后诱导抗血吸虫感染的保护力。

1 材料与方法 1.1 DC细胞株

DC细胞株MTSC4(北京大学医学部免疫学系陈慰峰教授惠赠),按常规方法传代培养。

1.2 实验动物

BALB/c小鼠,6~8周龄,雌性(武汉生物制品研究所)。

1.3 Sj26和Sj23基因转染DC的制备

参照LipofectamineTM2000试剂盒说明书(美国Invitrogen公司)分别转染DC。转染前1d,胰蛋白酶(Amresco公司)消化DC并计数,细胞铺板,使其在转染日密度达90%,用无血清、不含抗生素的RPMI-1640不完全培养基(美国Gibco公司)分别稀释重组质粒pcDNA3-Sj26、重组质粒pcDNA3-Sj23、空白质粒pcDNA3和脂质体Lipofectamine2000,混匀后置室温30min,待转染的DC用不完全RPMI-1640漂洗3次,替换为无血清培养基,将脂质体/质粒DNA混合物直接加至细胞表面,混匀,37℃,5% CO2培养5h后加入完全培养基,继续培养24h。转染后第2d按1∶4将细胞传代至新鲜培养基中,转染后第4d加入筛选抗生素G418(美国Invitrogen公司),进行选择性培养。含抗生素的培养基每周更换2次,14d后,待抗性克隆形成并逐渐增大后,传代培养。以逆转录(RT)-PCR、蛋白印迹Westernblot和间接免疫荧光法检测Sj26和Sj23基因在DC中的表达。

1.4 动物的免疫

BALB/c小鼠随机分为6组,A、B、C、D、E、F分别为Sj26和Sj23基因转染DC组、Sj26基因转染DC组、Sj23基因转染DC组、空质粒pcDNA3转染DC组、未处理DC组和RPMI-1640对照组。免疫前用RPMI-1640洗涤细胞2次,0.25%胰蛋白酶分别消化各组DC,调细胞浓度为1×106/ml,A-E组每只小鼠分别皮下注射0.2ml细胞悬液,F组注射等体积的RPMI-1640,免疫3次,间隔2周。末次免疫后2周,每只鼠经腹部皮肤感染(40±2)条日本血吸虫尾蚴。

1.5 免疫保护效果的观察 1.5.1 减虫率

攻击感染后第6周,颈椎脱臼处死小鼠,门静脉灌注冲洗收集成虫并计数。按下面公式计算减虫率。减虫率(%)=(对照组平均成虫数-实验组平均成虫数)/对照组平均成虫数×100%。

1.5.2 减卵率

取小鼠肝脏,称重,加5%KOH10ml消化过夜,取0.1ml计数虫卵。按下面公式计算减卵率。减卵率(%)=(对照组每雌虫平均虫卵数-实验组每雌虫平均虫卵数)/对照组每雌虫平均虫卵数×100%。

1.6 统计分析

采用SSPS 13.0软件建立数据库,进行Ft检验。

2 结果 2.1 攻击感染后6周门静脉灌注冲洗检获成虫数及减虫率(表 1)

各免疫组平均成虫数与对照组比较,差异有统计学意义(F=47.6,P<0.01)。

表 1 各组小鼠减虫率(x±s)

2.2 攻击感染后肝组织虫卵负荷(表 2)

各免疫组小鼠每条雌虫的肝组织平均虫卵数与对照组比较,差异有统计学意义(F=63.4,P<0.01)。

表 2 各组小鼠减卵率(x±s)

3 讨论

目前,国际上公认为有发展前途的血吸虫疫苗候选抗原有谷胱甘肽S转移酶(GST)、磷酸丙糖异构酶(TPI)、97kDa副肌球蛋白(Sm97)、23kDa膜抗原、照射疫苗5(IRV5)和Sm14脂肪酸结合蛋白[1]。血吸虫感染后保护性免疫机制复杂多样,不同抗原分子产生的保护力高低不一,单一分子很难对宿主体内各期虫体产生完全保护力,因此,需要利用不同抗原分子即混合多价疫苗的协同作用,以提高免疫保护力。

DC是已知的体内功能最强的、唯一能直接激活初始T细胞的APC。因此,人们设计通过体外抗原多肽脉冲致敏或基因转染DC,然后将DC回输或接种,诱导抗原特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL),杀伤肿瘤细胞、病毒或寄生虫等感染细胞[7]。基因转染的DC由于能提供更多更有效的可识别的抗原表位,延长有效提呈抗原的时间,而且可以最终克服人类白细胞抗原(HLA)限制,已成为最具发展前景、倍受关注的研究热点。本研究选用目前2种血吸虫候选疫苗抗原分子Sj26和Sj23,以DC作为载体,联合免疫,诱导小鼠40.5%的减虫率和58.9%的减卵率,高于单独Sj26基因转染DC免疫组和Sj23基因转染DC免疫组,表明Sj26和Sj23基因转染DC联合免疫可增强单一基因转染DC抗血吸虫感染的保护性免疫作用。

参考文献
[1] Turtle CJ, Hart DN. Dendritic cells in tumor immunology and immunotherapy[J]. Curr Drug Targets, 2004, 5(1) : 17–39. DOI:10.2174/1389450043490640
[2] Morel PA, Feili-Hariri M, Coates PT, et al. Dendritic cells,T cell tolerance and therapy of adverse immune reactions[J]. Clin Exp Immunol, 2003, 133(1) : 1–10. DOI:10.1046/j.1365-2249.2003.02161.x
[3] 钟英强, 朱兆华. 树突状细胞疫苗治疗肿瘤的研究现状和展望[J]. 国外医学内科学分册, 2006, 33(7) : 295–297.
[4] 王曙逢, 梁琪. 树突状细胞与移植免疫耐受[J]. 中华器官移植杂志, 2003, 24(2) : 127–128.
[5] 沈定文, 罗金萍, 李雍龙. Sj26基因转染树突状细胞抗血吸虫感染作用[J]. 中国公共卫生, 2005, 21(11) : 1393–1394.
[6] 李雍龙. 人体寄生虫学[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2004: 114-126.
[7] 周勇, 王海平. 树突状细胞疫苗设计策略的研究进展[J]. 解放军医学杂志, 2006, 31(12) : 1205–1206.