1。介绍
脂肪干细胞(对asc)已被证明是一个最有前途的干细胞数量日期(
1,
2]。对asc可以很容易地获得脂肪组织通过吸脂手术等微创手术(
3]。除了多能分化潜力,导致很高的期望对他们使用再生医学的发现ASC免疫调节特性允许ASC-based疗法过桥再生医学领域的自身免疫(
4,
5]。
类似于骨骨髓来源间充质干细胞(msc),对asc同种异体免疫特权和免疫调节特性
4]。对asc可以减少核扩散和调节激活免疫细胞的功能
在体外通过信息交互和旁分泌信号,影响先天和适应性免疫(
6]。对asc也证明治疗潜在的在众多免疫介导的疾病
在活的有机体内在这两种动物模型和临床研究,包括系统性硬化症,移植物抗宿主病(GvHD)和慢性炎症性自身免疫性疾病(
7- - - - - -
10]。一系列的因素对asc和分子由已被证明是至关重要的免疫调节功能,如一氧化氮(NO) (
11),吲哚胺2,3-dioxygenase (IDO) [
12),前列腺素(PG) E2 (
12,
13),转化生长因子
β(TGF -
β)[
14)和白介素- 10 (IL)
14,
15]。
对asc的免疫调节效应并不总是免疫抑制。在对asc的同时,多项研究表明,msc可以成为高度免疫抑制与MSC2表型,但可以增强免疫反应当赋予一个MSC1表型(
16]。转录因子抑制因子等细胞因子信号1 (SOCS1) [
17)和ubiquitin-modifying酶表达A20 (
18),以及表观遗传因素如Mysm1 [
19],mir - 155 [
20.],mir - 150 (
19),已报告在msc的免疫调节能力发挥着重要作用。MSC-based疗法的优势在于他们的免疫可塑性。然而,距离和短时间内的免疫抑制效应限制其适用性在临床试验
21]。因此,了解如何实施一致的免疫抑制,例如,在自身免疫性疾病的情况下,需要进一步的机械的研究。
microrna发挥重要作用在调节免疫反应。mir - 129 - 5 - p显示伟大的承诺作为一个潜在的治疗代理,因为它针对重要的与细胞凋亡相关的基因,细胞周期和药物抗性
22- - - - - -
24]。mir - 129 - 5的功能意义- p近年来癌症已经详细调查(
25- - - - - -
27]。然而,它的作用在ASC免疫调节功能还有待调查。
在目前的研究中,我们表明,对asc mir - 129 - 5 - p击倒高度免疫抑制,所表现出的肿瘤坏死因子的表达减少
α(肿瘤坏死因子
α)、γ干扰素(干扰素
γ),il - 1
β伴随增加诱导一氧化氮合酶的表达(间接宾语)。此外,击倒mir - 129 - 5 - p对asc增强抑制T细胞增殖的能力
在体外和缓解炎症性肠病而促进肿瘤的生长
在活的有机体内。进一步的研究显示,mir - 129 - 5 - p调节的免疫调节能力对asc部分通过加强Stat1磷酸化。综上所述,这些研究结果揭示了小说的角色mir - 129 - 5 - p在调节对asc的免疫调节特性。
2。材料和方法
2.1。动物
组3-4-week-old和8-12-week-old C57BL / 6小鼠获得的实验动物中心中国军事医学科学院(北京)。在所有的实验中,年龄和sex-matched野生型(WT)的同胞被用于控制。老鼠被维护在一个无菌屏障设施。显示所有动物实验进行指导的护理和使用实验室动物和被批准的军事认知和大脑科学研究所。动物试验机构伦理审查委员会批准了所有实验协议。
2.2。ASC隔离和文化
Three-to-four-week-old C57BL / 6小鼠安乐死颈椎错位和在75%乙醇消毒5分钟。对asc得到从腹股沟皮下脂肪组织面临的腹部。收集到的组织与磷酸盐缓冲盐水冲洗(PBS)和切碎的,其次是消化1毫克/毫升胶原酶IV型(Sigma-Aldrich,圣路易斯,密苏里州,美国)和1毫克/毫升dispase (Sigma-Aldrich) 35分钟37°C风潮。细胞被添加到一个
α最小基本介质(
αmem)(美国Gibco,卡尔斯巴德,CA)含10%胎牛血清(的边后卫;Gibco)停止消化,透过一个40
μm细胞过滤器(美国Biologix Lenexa, KS)生成单细胞悬浮体。在400 g离心5分钟后,在一个细胞被resuspended
αmem含有10%的边后卫和培养在37°C公司为5%2。在80 - 90%融合,细胞亚文化的比率1:3。
2.3。二乙酸Carboxyfluorescein Succinimidyl酯标签
从C57BL / 6小鼠脾细胞(8 - 12周)。CD3+使用CD3 T细胞被选中
ε格拉德巴赫Bergisch MicroBead工具包(Miltenyi研究,德国),然后贴上5
μ二乙酸M carboxyfluorescein succinimidyl酯(CFSE表达载体,卡尔斯巴德,CA,美国)在4°C 7分钟。标签是根据制造商的协议终止。洗后,细胞被激活50 ng / mL十四烷酸佛波醇酯(PMA)和1
μg / mL ionomycin (Sigma-Aldrich) 16 h,然后cocultured有或没有对asc 48 h。细胞分裂,所显示的荧光强度的降低,通过流式细胞术分析。
2.4。定量rt - pcr
总RNA提取试剂盒(Sigma-Aldrich)和1
μg的反向转录成RNA cDNA逆转录酶工具包(Toyobo,大阪,日本)。互补脱氧核糖核酸作为模板在定量PCR SYBR绿色(Toyobo)来确定特定的基因表达。总内生GAPDH信使rna信使rna被规范化。引物对如下:伊诺(ID: NM_010927.4) CAGCTGGGCTGTACAAACCTT(向前)和CATTGGAAGTGAAGCGTTTCG(反向)(产品长度:95);肿瘤坏死因子
α(ID: NM_013693.3) GATGGGTTGTACCTTGTCTACT(向前)和CTTTCTCCTGGTATGAGATAGC(反向)(产品长度:112);干扰素
γ(ID: NM_008337.4) GGTCAACAACCCACAGGTC(向前)和GACTCCTTTTCCGCTTCCT(反向)(产品长度:101);il - 1
β(ID: NM_008361.4) CATTAGACAACTGCACTACAGG(向前)和GTTCTCCTTGTACAAAGCTCAT(反向)(产品长度:146);和GAPDH (ID: NM_008084.3) ACAATGAATACGGCTACAG(向前)和GTCCAGGGTTTCTTACTC(反向)(产品长度:77)。mir - 129 - 5 - p的决心之后,产品的指令(B532451互补脱氧核糖核酸的合成,B532461 PCR)从Sangon生物技术(上海,中国)。基因表达的水平是由相对量化计算使用GAPDH或snU6作为内生的参考基因。的
ΔCt值被减去的Ct值计算GAPDH或snU6 Ct值的感兴趣的基因。
2.5。慢病毒生产和转导
重组慢病毒载体编码的抑制剂mir - 129 - 5 - p或者模仿和控制慢病毒载体从GeneChem购买(上海,中国)。对asc转导我们之前的描述(
19]。
2.6。诱导的急性结肠炎
急性结肠炎被管理C57BL / 6小鼠诱导3%葡聚糖硫酸钠(DSS;分子量40000 Da;Sigma-Aldrich)从第0天到第七天的饮用水。1天,对asc转导与慢病毒编码的抑制剂mir - 129 - 5 - p(名为mir - 129 - 5 - p抑制剂)或控制(数控)慢病毒是腹腔内注入DSS-treated动物。结肠炎严重程度评估评分(0 - 4)每日的临床疾病活动通过评价粪便一致性,出现便血,而且减肥。小鼠急性结肠炎安乐死在8天。整个结肠切除盲肠的肛门,和结肠长度和重量测量间接标记的炎症。宏观的结肠损伤分数评估等级的基础上组织粘连,出现溃疡,和壁厚。
2.7。小鼠黑色素瘤模型
B16-F0小鼠黑色素瘤细胞(crl - 6322,写明ATCC马纳萨斯,弗吉尼亚州,美国)扩展完全杜尔贝科工程管理硕士(DMEM)
在体外。每个鼠标被注射
5
×
10
5
100年B16-F0细胞
μL PBS左大腿肌肉,有或没有coinjection mir - 129 - 5 - p的抑制剂——或者对asc NC-transduced (
1
×
10
6
每只老鼠)。老鼠每天观察,安乐死当肿瘤开始明显影响流动性。黑色素瘤肿瘤被切除,重。每个实验组包括至少5个老鼠。
2.8。免疫荧光染色
免疫荧光细胞被固定在4%甲醛在室温下20分钟,permeabilized 0.3% Triton x - 100在PBS 10分钟,然后用2% BSA和0.05%孵化叠氮化钠在PBS 1 h在室温下阻止非特异性抗体绑定。随后,细胞被孵化与主要感兴趣的细胞标记抗体在一夜之间在4°C。细胞被洗了三次10分钟PBS和孵化1 h在室温下与一个Alexa萤石594 -共轭二次抗体(表达载体)。然后,细胞复染色与4
′
6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)在杜尔贝科的PBS (DPBS;荧光显微镜下Sigma-Aldrich)和分析(尼康az - 100多功能显微镜)。
2.9。免疫印迹
细胞裂解缓冲隔离蛋白质细胞溶解,然后同样数量的蛋白质样品,20
μg为每个好,随后通过分离12%钠十二烷基sulfate-polyacrylamide凝胶电泳(sds - page),然后转移到0.45
μ聚偏二氟乙烯(PVDF)印迹膜。膜被封锁的5%脱脂奶粉在PBS(屏蔽解决方案)1 h,探讨了主要感兴趣的蛋白质抗体阻断一夜之间解决方案在4°C,水洗,然后用HRP-conjugated孵化二级抗体阻断1 h在室温下的解决方案。最后,增强化学发光底物(美国马热费希尔,沃尔瑟姆)被添加到细胞膜和蛋白质化验根据制造商的指示。所有抗体都从细胞信号技术购买(美国贝弗利,MA)。
2.10。检测不
对asc和肿瘤坏死因子刺激
α加干扰素
γ24 h。没有发现修改格里斯试剂(Sigma-Aldrich)和化验根据制造商的指示。
2.11。统计分析
所有的数据进行了分析与棱镜5.0软件(GraphPad软件、圣地亚哥、钙、美国),提出了
意味着
±
标准
偏差
(SDs)。统计学意义被未配对的双尾学生的评估
t
测试(
∗
p
<
0.05
;
∗
∗
p
<
0.01
)。
3所示。结果
3.1。mir - 129 - 5 -对asc p被诱导
microrna在调节免疫反应是至关重要的。对asc作为免疫调节细胞,再生医学领域获得了极大的兴趣和自身免疫。我们之前发现mir - 129 - 5 - p的表达是microrna msc治疗肿瘤坏死因子中最显著增加
α和干扰素
γ化验的microrna的微阵列(数据没有显示)。进一步检查mir - 129 - 5 - p的影响对asc的免疫调节功能,mir - 129 - 5 - p的表达进行了分析与炎性细胞因子对asc治疗。在肿瘤坏死因子
α和干扰素
γ刺激,mir - 129 - 5 - p的表达表现出最显著增加12 h(图
1(一)),被发现(图存在剂量依赖的相关性
1 (b)),是伴随着伊诺的表达增加(图
1 (c))和炎性细胞因子(数据未显示)。此外,当对asc服用1.5
μg / mL有限合伙人,mir - 129 - 5 - p的表达显著增加(图
1 (d))。这些数据表明,mir - 129 - 5 - p可能参与对asc的免疫调节活性。
炎症因子诱导mir - 129 - 5 - p对asc表达。对asc和10 ng / mL TNF治疗
α+ 10 ng / mL干扰素
γ表示时间(a)或用TNF治疗
α加干扰素
γ12 h增加浓度(b, c),然后收集试剂盒。mir - 129 - 5 - p和伊诺mRNA水平由定量rt - pcr。与有限合伙人(d)对asc治疗12 h浓度增加,和mir - 129 - 5 - p水平被定量rt - pcr检测。
∗
∗
p
<
0.01
。
3.2。对asc mir - 129 - 5 - p击倒展览增强体外免疫抑制能力<斜体> < /斜体>
调查的参与mir - 129 - 5 - p在ASC免疫调节活动中,对ASC是孤立和传导慢病毒载体包含mir - 129 - 5 - p抑制剂或控制(数控)慢病毒。转导效率GFP表达了通过流式细胞仪和荧光显微镜分析(数据
2(一个)和
2 (b))。减少mir - 129 - 5 - p表达mir - 129 - 5 -对asc inhibitor-transduced测定定量rt - pcr(图
2 (c))。高机动组蛋白1 (HMGB1)是一种直接的目标mir - 129 - 5 - p。高蛋白质含量的HMGB1 mir - 129 - 5 - p inhibitor-transduced集团证实了击倒mir - 129 - 5 - p(图
2 (d))。为了更好地描述的功能mir - 129 - 5 - p,炎性细胞因子表达对asc转导mir - 129 - 5 - p抑制剂或数控进行了分析。对asc转导mir - 129 - 5 - p炎症基因的表达肿瘤坏死因子抑制剂表现出低
α,干扰素
γ,il - 1
β和更高的表达伊诺相比,控制与越来越多的肿瘤坏死因子在刺激
α加干扰素
γ(图
3(一个))。相应地,对asc转导mir - 129 - 5 - p抑制剂相比,表现出更高的生产控制(图
3 (b))。有限合伙人处理时,对asc转导mir - 129 - 5 - p抑制剂还显示降低TNF炎症基因的表达
α,干扰素
γ,il - 1
β对asc和更高的表达伊诺NC-transduced相比(图
3 (c))。T细胞增殖是常用的免疫反应模型,减少的CFSE荧光强度测量来确定细胞分裂的程度。如图
3 (d),对ASC转导mir - 129 - 5 - p抑制剂或数控抑制T细胞增殖在不同ASC: T细胞比率,虽然对ASC转导mir - 129 - 5 - p抑制剂也在更大程度上减少少就是明证CFSE荧光强度较低的ASC: T细胞比率。
对asc mir - 129 - 5 - p击倒在慢病毒转导。对asc - C57BL / 6小鼠中分离与控制慢病毒转导含有GFP (NC)或慢病毒包含mir - 129 - 5 - p抑制剂和GFP。GFP表达了流式细胞术(a)和荧光显微镜(b)。(c) mir - 129 - 5 - p水平,数控,mir - 129 - 5 - p对asc inhibitor-transduced定量rt - pcr测定。(d) HMGB1表达被免疫印迹检测。酒吧规模:200
μm。
∗
∗
p
<
0.01
。
伊诺表达和抑制T细胞增殖通过对asc mir - 129 - 5 - p击倒。数控和mir - 129 - 5 - p对asc inhibitor-transduced与TNF治疗
α加干扰素
γ12 h增加浓度。(一)mRNA的炎性细胞因子水平数控,mir - 129 - 5 - p对asc inhibitor-transduced定量rt - pcr测定。(b)与TNF治疗后
α加干扰素
γ24 h,上层清液中一氧化氮的数控,mir - 129 - 5 - p对asc inhibitor-transduced被格里斯测试检查。(c)数控和mir - 129 - 5 - p对asc inhibitor-transduced LPS处理(1.5
μg / mL) 12 h。信使rna水平的炎性细胞因子由定量rt - pcr。(d) CD3+从小鼠脾脏T细胞隔离用CFSE标记和PMA刺激(50 ng / mL) + ionomycin (1
μg / mL) 24 h,然后用数控cocultured——或者mir - 129 - 5 - p对ASC inhibitor-transduced在不同比率(ASC: T细胞)。48小时后,细胞通过流式细胞术分析T细胞增殖的CFSE荧光强度降低。
∗
p
<
0.05
和
∗
∗
p
<
0.01
。
3.3。对asc mir - 129 - 5 - p击倒在缓解硫酸葡聚糖Sodium-Induced结肠炎但提升体内肿瘤的生长<斜体> < /斜体>
接下来,对asc的生理功能和mir - 129 - 5 - p击倒了在实验小鼠口服所致急性结肠炎DSS模型管理。8天后,老鼠接受口服3% DSS的疾病活动指数显著增加,表现为急性结肠炎,腹泻带血,持续减肥(数字
4(一)- - - - - -
4 (e))。后续治疗与对asc转导mir - 129 - 5 - p抑制剂或控制(NC)增加存活率,改善总重量损失,降低脾减肥,和提高疾病的严重程度。符合对asc的增强免疫抑制能力观察
在体外T细胞增殖试验,对asc mir - 129 - 5 - p击倒缓解DSS-induced结肠炎程度大大超过控制(数控)对asc(数字
4(一)- - - - - -
4 (e))。
对asc mir - 129 - 5 - p击倒缓解DSS-induced结肠炎
在活的有机体内。(一)C57BL / 6小鼠收到3% DSS的饮用水每天0到8。对asc (
1
×
10
6
在1天/鼠标)注入腹腔内。体重损失(a)和疾病活动分数(b)每天进行评估。结肠长度(c),结肠重量(d)和脾脏重量((e),底部)测量8天。代表脾照片拍摄在8天((e),顶部)。控制老鼠没有收到DSS的饮用水。
n
=
5
老鼠/组。之间的统计比较了DSS + NC和DSS + mir - 129 - 5 - p抑制剂组。
∗
p
<
0.05
和
∗
∗
p
<
0.01
。
之前的研究表明,msc与增强免疫抑制能力促进肿瘤增长(
16,
17]。在最近的研究中,对asc mir - 129 - 5 - p击倒更发现了免疫抑制
在体外和
在活的有机体内而对asc控制。因此,小鼠黑色素瘤模型用于确定的影响mir - 129 - 5 - p对asc击倒在肿瘤的生长
在活的有机体内。B16-F0黑色素瘤细胞与对asc coadministered转导mir - 129 - 5 - p抑制剂或控制(数控)和合成肿瘤称重后13天。虽然对asc控制促进肿瘤的生长,对asc mir - 129 - 5 - p击倒发现促进肿瘤增长更显著(图
5(一个)和
5 (b))。
对asc mir - 129 - 5 - p击倒促进肿瘤的生长
在活的有机体内。1天,
5
×
10
5
B16-F0细胞皮下注入C57BL / 6小鼠,有或没有coinjection数控或mir - 129 - 5 - p对asc inhibitor-transduced (
1
×
10
6
细胞/鼠标)。7天之后,肿瘤大小测量每日(a)。13天,小鼠安乐死和肿瘤称重((b),),并从每组代表肿瘤显示((b),底部)。统计比较了在数控和mir - 129 - 5 - p抑制剂组。
∗
p
<
0.05
和
∗
∗
p
<
0.01
。
3.4。Hyperphosphorylation对asc Stat1的mir - 129 - 5 - p击倒
调查mir - 129 - 5 - p如何调节对asc的免疫调节功能,我们用慢病毒载体转导对asc包含mir - 129 - 5 - p模仿或控制慢病毒。GFP表达表示转导效率高(数据没有显示)。如图
6(一)与肿瘤坏死因子,当刺激
α和干扰素
γ,对asc转导mir - 129 - 5 - p模仿表现出更高的TNF的表达
α,干扰素
γ,il - 1
β伊诺的同时表现出较低的表达。Stat1的信号通路中起着重要的作用在伊诺表达式。因此,我们下一个调查Stat1的磷酸化状态对asc转导mir - 129 - 5 - p抑制剂或控制(数控)。免疫印迹和免疫荧光分析表明hyperphosphorylation Stat1的(即。,增加对asc pStat1)转导mir - 129 - 5 - p抑制剂(数字
6 (b)和
6 (c))。Stat1的抑制剂激活,当氟达拉滨是补充道,伊诺信使rna和蛋白质的表达在mir - 129 - 5 - p对asc inhibitor-transduced显著下降(数字
6 (d)和
6 (e))。
增强的表现在对asc pStat1 mir - 129 - 5 - p击倒。(一)对asc - C57BL / 6小鼠中分离与慢病毒转导含有GFP (NC)或mir - 129 - 5 - p模仿。数控,mir - 129 - 5 - p对asc mimic-transduced与TNF治疗
α加干扰素
γ12 h,并收集细胞试剂盒。mRNA水平测定和定量rt - pcr。数控,mir - 129 - 5 - p对asc inhibitor-transduced与TNF治疗
α加干扰素
γ60分钟,pStat1表达了免疫印迹试验(b)和(c)免疫荧光染色。酒吧规模:200
μm。数控,mir - 129 - 5 - p对asc inhibitor-transduced与TNF治疗
α加干扰素
γ在氟达拉滨、mRNA水平测定和定量rt - pcr (d),蛋白质含量和伊诺被免疫印迹试验(e)检查。
∗
p
<
0.05
和
∗
∗
p
<
0.01
。
4所示。讨论
ASC-based治疗各种条件从免疫调节应用组织工程近年来取得了重大进展(
7- - - - - -
10]。一系列的因素对ASC免疫控制至关重要。目前的研究提供了第一个报告对asc的免疫调节功能的改变mir - 129 - 5 - p。对asc mir - 129 - 5 - p击倒越来越免疫抑制,如图所示的减少促炎因子的表达和表达的增加进气阀打开,没有生产。
像msc,对asc的免疫抑制功能是由促炎的因素引起的。在目前的研究中,我们表明,mir - 129 - 5 - p是肿瘤坏死因子诱导的炎症因素
α,干扰素
γ对asc,有限合伙人,类似于所观察到的mir - 155和mir - 150。许等人报道,mir - 155诱导炎性细胞因子和抑制的免疫抑制能力通过调节NF - msc
κB通路从而减少伊诺表达式和生产
20.]。我们之前证明mir - 150超表达对asc导致高生产(
19]。在这里,我们的数据显示,mir - 129 - 5 - p影响Stat1激活,从而减少对asc伊诺的表情,没有生产。
MSC-mediated免疫调节主要通过旁分泌发生影响生产的可溶性因子但还可以通过直接的信息交互
28,
29日]。我们先前的研究显示,SOCS1 [
17)和ubiquitin-modifying酶表达A20 (
18)也参与了msc的免疫调节功能的监管没有生产和分泌il - 10。在目前的研究中,mir - 129 - 5 - p对asc击倒导致高伊诺表达式和没有生产并发炎症因子表达减少。Stat1的信号通路中起着重要的作用在伊诺表达式(
30.]。对asc mir - 129 - 5 - p击倒,治疗炎症因素表现出hyperphosphorylation Stat1和因此高伊诺表达式。Stat1信号通路也扮演着重要的角色在细胞因子信号传导和调节免疫反应
31日]。激活Stat1被发现与高生产的肿瘤坏死因子有关
α和干扰素
γ(
32]。平衡pStat1和pStat3已经被记载在免疫学(
33]。是否降低TNF的表达
α,干扰素
γ,il - 1
β与对asc Stat1激活mir - 129 - 5 - p击倒Stat3的平衡激活有关需要进一步的研究。与氟达拉滨Stat1通路抑制时,高表达的伊诺mir - 129 - 5 - p对asc inhibitor-transduced明显减少,证实了对asc Stat1激活参与了mir - 129 - 5 - p击倒。