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Rie高木涉渡边【滨Nakagome,久美子桥本,Takehiro东,Katsuya Ohbuchi Atsushi Kaneko商店松下, ”汉黄芩素变弱卵白蛋白Antigen-Induced中性气道炎症通过抑制Th17分化”,国际期刊的炎症, 卷。2014年, 文章的ID571508年, 8 页面, 2014年。 https://doi.org/10.1155/2014/571508
汉黄芩素变弱卵白蛋白Antigen-Induced中性气道炎症通过抑制Th17分化
文摘
过敏性气道炎症通常被认为是一个th2型免疫反应。然而,最近的研究表明,Th17-type免疫反应也扮演了一个重要的角色在这个过程中,特别是在中性气道炎症的发病机制,严重哮喘的一个特点。我们关注几个邮政寿险局提取物,据报道表现出抗炎活动使用在体外分化的人类和小鼠幼稚T细胞体系。我们发现hange-shashin-to (HST)和oren-gedoku-to Th17反应(油气痕迹)具有抑制活动在体外。事实上,汉黄芩素和小檗碱,主要组件共同HST和油气痕迹,在小鼠和人类系统Th17-inhibitory展览活动在体外。因此,我们评估是否汉黄芩素抑制OVA-induced中性气道炎症在卵子TCR-transgenic DO11.10老鼠。因此,口服的汉黄芩素显著提高OVA-induced中性气道炎症。汉黄芩素抑制Th17细胞幼稚T细胞的分化,而没有对Th17细胞激活的影响。
1。介绍
不同类型的特定的免疫反应是由偏置效应CD4的发展+T细胞亚群,辅助T 1 (Th1), Th2, Th17细胞,激活细胞和体液免疫的不同组件。Th-cell分化实现适当的免疫反应,是至关重要的,失衡的这些细胞的功能或活动负责许多免疫疾病,包括自身免疫,癌症,和过敏(1- - - - - -3]。T细胞受体刺激和聚集有关允许幼稚T细胞发展成保护效应细胞,通常伴随着高层选择性的细胞因子的表达。这些细胞因子之间的平衡以及由此导致的免疫反应强烈依赖于DCs的条件是准备T-cell-polarizing分子的表达4]。
我们最近发现,这样的活动可以受到评估混合淋巴细胞反应(高)5,营6),切口的微分表达式配体亚型(7]。值得注意的是,高满足需求等主要筛选过程,因为(i)天真CD4T细胞对同种异体抗原呈递细胞反应的主要人口,表明细胞培养上清液中细胞因子检测液体高钙的新分化CD4T细胞;(2)这是由生理MHC-peptide-TCR交互;(3)alloreactive天真CD4T细胞的克隆频率明显高于外国抗原天真CD4T细胞;及(iv) alloreactive Th1、Th2和Th17细胞诱导不使用外部添加细胞因子,使我们针对所有的Th子集在单个细胞培养。使用这些系统,我们发现政府D1-like-R拮抗剂抑制Th17细胞分化,从而提高临床表型,包括实验性自身免疫性脑脊髓炎(运算单元)、1型糖尿病、肾炎、风湿性关节炎8),和中性气道炎症9),在小鼠模型。
为了确定新化合物对Th17抑制性影响一代,我们专注于日本传统草药,邮政寿险局,这是众所周知的起到不同的免疫调节作用[10- - - - - -12]。在这个报告中,我们筛选一些邮政寿险局提取物具有抗炎活动和识别两个邮政寿险局提取Th17-inhibitory活动。一个是oren-gedoku-to(油气痕迹),这是道德规定治疗炎性疾病,包括皮炎、胃溃疡、胃炎、和相关疾病。其他hange-shashin-to (HST)有效治疗消化道粘膜的障碍,如胃炎、腹泻、口腔炎。油气痕迹和HST已经研究了几个实验模型的胃炎和结肠炎13- - - - - -16];然而,他们的机制尚未确定。油气痕迹和HST包含常见组件来自两种草药,黄芩根和黄连根茎。代表类黄酮、汉黄芩素、黄芩根的主要成分之一,和小檗碱是一种异喹啉生物碱,富含黄连根茎。本研究的目的是确定油气痕迹中包含的活性成分和HST和评估他们的免疫调节功能,特别是对t细胞谱系分化。
2。材料和方法
2.1。测试样品
邮政寿险局药物是水提取的天然原油药物的混合物。八种邮政寿险局提取物,HST,油气痕迹,HJG (hachimi-jio-gan) SST (sho-saiko-to) HET (hochu-ekki-to) JTT (juzen-taiho-to), DKT (dai-kenchu-to)和SRT (sai-rei-to)从Tsumura有限公司(日本东京)干粉状的形式提取。小檗碱和汉黄芩素和光纯化学工业,购自kouichi有限公司(日本大阪)。另外,汉黄芩素在Tsumura从黄芩中提取根,公司99.5%以上的纯度在活的有机体内研究。
邮政寿险局提取是悬浮在二甲亚砜(DMSO) 10毫克/毫升,经过0.22μm膜后温柔的离心分离。浮在表面的液体被添加到文化的最终浓度10μ克/毫升。汉黄芩素和小檗碱溶解在DMSO溶液浓度和添加到文化的描述。
2.2。老鼠
SJL和BALB / c小鼠从查尔斯河获得日本,Inc .(日本神奈川)。从杰克逊实验室获得卵子TCR-transgenic DO11.10老鼠(巴尔港,我)。动物实验都是批准和执行符合机构的动物保健和使用委员会的指导方针。
2.3。准备人力Mo-DCs和T淋巴细胞
人类Mo-DCs CD45RA+天真的CD4+T细胞(纯度> 99%)准备如前所述[9]。简而言之,人类Mo-DCs准备从人类外周血标本(PBMCs)使用积极的选择和CD14微(Miltenyi研究)。Mo-DCs被培养的gm - csf (50 ng / mL)和il - 4 (50 ng / mL)为5天。人类CD45RA+天真的CD4+T细胞通过负选择准备使用一个天真的CD4细胞+t细胞隔离设备II (Miltenyi研究,奥本,美国)。这项研究使用PBMCs获得健康的志愿者是埼玉县医科大学伦理委员会批准。
2.4。双向高钙测定
鼠标双向高,3×106来自SJL / J小鼠脾细胞(2年代),3×106从BALB / c小鼠脾细胞(2d)混合,然后用邮政寿险局孵化提取物(10μg / mL), wogoinin (0.1, 0.3, 1μ米)或黄连素(0.1、0.3和1μ米2毫升的DMEM培养基含有10% FCS的平底12-well板七天。文化的上层清液是干扰素-化验γil - 4, IL-5、il - 6和IL-17使用ELISA试剂盒(研发系统,美国)。人类的双向高,3×106人类PBMCs孵化了3×106HLA-DR非公用同种异体PBMCs汉黄芩素的存在与否(1μRPMI 1640)与10%的人类血清中补充平底12-well板为七天。文化的上层清液是干扰素-化验γil - 4, IL-5, IL-17使用ELISA试剂盒(研发系统,美国)。
2.5。DC-Mediated t细胞分化试验(单向高)
人类单向高,1×104人类不成熟Mo-DCs被播种在圆底96孔板,然后孵化汉黄芩素的存在与否(1μ100年米)μL RPMI 1640中包含10%的人类血清了两天。孵化后,Mo-DCs洗一次,然后用1×10 cocultured5HLA-DR非公用同种异体CD4+幼稚T细胞在RPMI 1640和10%的人类血清中补充圆底七天96孔板。在孵化后七天,这些细胞被洗两次,刺激与反CD3分子和反CD28抗体(美国圣地亚哥BD Pharmingen) 24 h。干扰素的上层清液被收集γil - 4, IL-5, IL-17 ELISA。
2.6。汉黄芩素的诱导气道炎症和管理
6 - 12个女DO11.10老鼠挑战雾化溶液3%卵子(Sigma-Aldrich,圣路易斯,美国)或PBS从天−2 0 10分钟。从天−7 - 0,一些老鼠收到汉黄芩素(2毫克/公斤/天;Tsumura)蒸馏水(100μL)或车辆每天口服。老鼠被牺牲,中性气道炎症的程度是评价1天。
2.7。支气管肺泡灌洗液(BALF)分析
之前报道的BALF分析(12]。通过腹腔注射戊巴比妥钠小鼠麻醉(50毫克/公斤)。然后,肺灌洗四次与PBS(0.5毫升)。大约1.6毫升的灌输PBS持续恢复了温和的处理。细胞悬液离心机在150×g在4°C 10分钟。1毫升的细胞被resuspended PBS,和细胞的总数与血细胞计数器计数。Cytospin样本准备通过离心法悬浮液在300 rpmfor 10分钟。基于May-Grunwald-Giemsa染色的结果,细胞的差异与至少300白细胞数在每个样本。细胞类型是根据标准来判断hemocytologic程序是中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞。
2.8。组织学检查
组织学检查被执行之前报道(9]。与PBS灌注后,正确的肺被切除,与10%中性缓冲福尔马林固定(Wako,大阪,日本)和嵌入在石蜡。Three-micrometer-thick部分被苏木精和伊红染色。
2.9。人类克隆Th17细胞因子的生产和扩散试验
人类alloreactive Th17细胞克隆建立在我们之前的研究(17]。分析细胞因子的生产,Th17细胞与辐照同种异体PBMCs cocultured中包含RPMI 1640和10%人血清,然后孵化24 h 1的存在与否μ汉黄芩素的M。孵化后,使用一个IL-17 ELISA上层清液进行了分析。评估人类Th17克隆的扩散,这些细胞被孵化与辐照同种异体PBMCs 1的存在与否μ汉黄芩素对72 h的1μCi /的[3H]热带病研究和培训特别规划最后16 H期间,和包含放射性测量使用液体闪烁计数收获之后。
2.10。统计数据
的值表示为均值±SEM。统计分析使用一个单向方差分析,差异显著时,通过适当的事后测试Tukey-Kramer测试。分析两组之间的差异,我们学生的使用以及。的值被认为是具有统计学意义。
3所示。结果
3.1。筛选邮政寿险局对Th17提取识别抑制的影响
为了确定邮政寿险局提取的化合物在免疫反应减弱IL-17生产,八个邮政寿险局提取受到鼠标双向高,浓度和细胞因子分泌的免疫反应进行评估。为此,脾细胞获得BALB / c和SJL老鼠混合存在与否的邮政寿险局提取物、文化的起始和7天后,上层清液的收集和ELISA对细胞因子。如图1(一),油气痕迹明显抑制IL-17生产。虽然值超过0.05,HST也可再生产地抑制IL-17生产。实验重复三次,并在每个实验得到了相同的结果。汉黄芩素、小檗碱是两个邮政寿险局的主要组件共同提取,因此评价的进一步化验。
(一)
(b)
3.2。汉黄芩素在鼠标双向高钙的活性
因此我们评估汉黄芩素的活性和免疫反应中小檗碱鼠标双向高钙(图1 (b))。正如所料,汉黄芩素的浓度显著抑制IL-17生产1µM。虽然影响震级低,小檗碱也抑制浓度1µM IL-17生产。实验重复两次,每次都得到了相同的结果。
3.3。汉黄芩素在中性气道炎症模型的活动
阐明汉黄芩素的影响在活的有机体内使用DO11.10老鼠,OVA-induced中性气道炎症模型采用(9]。汉黄芩素的政府执行开始六天前卵巢雾化。卵子雾化显著增加中性粒细胞的数量的BALF DO11.10老鼠,而水平的增加显著抑制中性粒细胞的汉黄芩素治疗(图2(一个))。呈现出的组织学OVA-challenged DO11.10老鼠的拥堵和著名的中性粒细胞浸润支气管旁区域(图2 (b))。相比之下,渗透的程度显著低于收到汉黄芩素的老鼠。实验重复两次,每次都得到了相同的结果。这些结果表明,汉黄芩素会影响neutrophil-mediated通过Th17抑制气道炎症。
(一)
(b)
3.4。汉黄芩素在人类高钙的影响
对汉黄芩素对人体免疫系统的影响,人类进行双向高钙(图3(一个))。再一次,汉黄芩素表现出抑制对IL-17生产活动。il - 4的产量没有显著影响。这些观察结果共同表明,汉黄芩素抑制IL-17生产在老鼠和人类系统免疫反应,提高的可能性,汉黄芩素抑制DC-mediated Th17分化。为了解决这个问题,汉黄芩素受到人类的单向高钙(图3 (b))。人类monocyte-derived未成熟dc与汉黄芩素两天然后孵化与人类同种异体天真CD4孵化+T细胞在缺乏汉黄芩素。孵化后七天,细胞被刺激与反CD3分子和反CD28抗体24 h。使用ELISA的上层清液被收集和分析来评估生产IL-17、干扰素-γ和il - 4。正如所料,生产IL-17被抑制的治疗与汉黄芩素未成熟dc,表明汉黄芩素抑制DC-mediated Th17分化。
(一)
(b)
3.5。汉黄芩素不抑制IL-17的分泌或Th17细胞的扩散
为了排除这种可能性,汉黄芩素直接抑制生产IL-17 Th17细胞的增殖、克隆人类Th17细胞建立在我们之前的研究17与汉黄芩素cocultured(图4(一))。因此,无论是IL-17生产还是增生性反应受到影响。实验重复了一次,结果相同。所有这些结果共同表明,汉黄芩素不影响激活Th17细胞,而是废除DC-mediated Th17细胞分化幼稚T细胞。
(一)
(b)
4所示。讨论
最近,积累数据免疫障碍表明Th17的生成与发展密切相关的许多自身免疫性条件(18]。自IL-17诱发chemoattraction中性粒细胞的激活IL-17分泌的Th17推测加剧中性粒细胞炎症中观察到许多自身免疫性疾病。众所周知,一些邮政寿险局药物在抑制炎症,表现出有效性包括观察胃炎、结肠炎、关节炎、肝炎、肺炎、和皮炎。然而,这些邮政寿险局药物的抗炎作用的详细机制在很大程度上仍未知。我们推测邮政寿险局中包含的化合物提取物抑制Th17一代。为了识别分子,我们决定使用建立系统分析Th1-Th2-Th17平衡和辅助活动。
八种邮政寿险局提取最初检查在我们的筛选试验来确定哪些邮政寿险局提取物能够抑制IL-17生产。油气痕迹明显减少了同种异体antigen-induced IL-17的生产,但不是il - 4或干扰素-γ。此外,减少IL-17 HST也显示出一个趋势,尽管HST的抑制作用小于油气痕迹。油气痕迹的提取的混合物以下四个草药在括号中提供的比率:黄芩根(3.0)、黄连根茎(2.0),栀子果实(2.0),和黄柏(1.5)。HST的提取物的混合物以下七种草药在括号中提供的比率:黄芩根(2.5)、黄连根茎(1.0),半夏(5.0),加工生姜(2.5)、甘草(2.5),枣(2.5),和人参(2.5)。因此,油气痕迹和HST常见组件来自黄芩根和黄连根茎。此外,汉黄芩素和小檗碱更丰富的油气痕迹比HST因为本构油气痕迹的两种常用中药材的比率高于观察水位。其他六种邮政寿险局提取证明没有影响IL-17生产不含黄连根茎。对海温和SRT提取物含有黄芩根,虽然以极低的数量比油气痕迹或HST,考虑本构比率两个草药。目前的研究表明,汉黄芩素和小檗碱强和选择性活动抑制同种异体antigen-induced IL-17生产。此外,我们表明,汉黄芩素抑制DC-mediated Th17人类单向高分化。 On the other hand, in the human Th17 clone, wogonin had no effect on the secretion of IL-17 or proliferation. Overall, the results suggest that wogonin affects DCs rather than already-differentiated Th17 cells in the suppression of IL-17 secretion.
以前,多巴胺D1-like-R拮抗剂,SCH23390,被发现显著改善中性气道炎症诱导卵子政府(9),这表明汉黄芩素的抑制活性与D1-R-mediated信号也可能提高中性气道炎症。因此我们试图展示汉黄芩素的活性通过使用D1R对抗试验,D1R绑定化验和酪氨酸羟化酶抑制试验。然而,所有这些实验给了负面结果(没有显示)。
Wogoin属于类黄酮(图4 (b))。在这个关系,盛田昭夫等人证明了其他黄酮类化合物抑制儿茶酚胺的释放(19),还应该与汉黄芩素测试。也可以推测,汉黄芩素可能与幼稚T细胞直接交互,因为DCs和T细胞暴露在汉黄芩素,在我们目前所示双向高钙测定研究。在这种情况下,分子如Akt、mTOR HIF-1α,STAT3表达幼稚T细胞需要汉黄芩素被认为是目标(20.]。这项研究正在进行中。
HST和油气痕迹经典港抗焦虑的作用,包括神经官能症和失眠症。从这个角度来看,汉黄芩素也可以起到抗焦虑作用的筛选和油气痕迹(HST的组件21]。同时,邮政寿险局提取影响癌症预防(22,23),汉黄芩素已经澄清了在膀胱癌细胞株(有抗肿瘤效果24]。此外,汉黄芩素抑制的glioma-mediated感应Treg通过抑制TGF -表型β1活动[25]。免疫调节汉黄芩素对病毒感染的影响(26)和LPS刺激(27)已经被观察到;然而,汉黄芩素对Th1-Th2-Th17平衡的影响并没有被认为是迄今为止。这是第一个报告,据我们所知,表明汉黄芩素的效价降低Th17人口,这将大大有助于自身免疫性疾病的有效治疗。尽管越来越多的证据表明汉黄芩素在多种肿瘤细胞株的细胞毒性28,29日),细胞生存能力没有受到coculture汉黄芩素在高钙实验(数据未显示)。
5。结论
综上所述,目前的研究表明,汉黄芩素的发现有力量有选择地抑制DC-mediated Th17分化。因此,我们的研究表明汉黄芩素可能是一种有效的治疗代理Th17-driven疾病和它的使用可能是有用的作为一个新战略对中性粒细胞炎症疾病。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。商店松下iMmno的员工,公司。
确认
这部分工作由Tsumura和co .)和也由下边了KAKENHI,批准号。23591466和23591466。
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