外周血单个核细胞HBV的复制状态与干扰素-γ表达和分泌的关系
作者:陈天艳,陈瑞琳,蔺淑梅,叶峰,张曦,陈云茹,赵英仁,张树林
【摘要】 目的: 研究HBV侵犯外周血单个核细胞(PBMC)及对IFN-γ表达和分泌的影响. 方法: 慢性HBV感染者60例,巢式PCR检测PBMC中HBV共价闭合环状DNA(cccDNA);ELISA法检测血清IFN-γ水平;实时定量RT-PCR方法检测PBMC中IFN-γmRNA的表达水平. 结果: 48.3%(29/60)的患者PBMC中检测到cccDNA;血清IFN-γ水平低于对照组(P<0.05);PBMC中IFN-γmRNA表达水平低于对照组(P<0.01);PBMC中cccDNA阳性组IFN-γ表达和分泌水平低于cccDNA阴性组(P<0.01). 结论:HBV慢性感染者PBMC中IFN-γ表达和分泌水平降低.
【关键词】 肝炎病毒 乙型 DNA 环状 外周血单个核细胞 干扰素Ⅱ型
【Abstract】AIM: To study how HBV affect the expression and secretion of IFN-γ in PBMC. METHODS: sitty patients with chronic hepatitis B were studied. HBV cccDNA in PBMC were amplified by nest-PCR. The level of IFN-γ in the serum was determined by ELISA. The expression of IFN-γ mRNA in PBMC was determined by real-time RT-PCR. RESULTS: HBV cccDNA in PBMC were determined by 48.3%(29/60)in patients. The serum level of IFN-γ in the patients was lower than that in control group(P<0.05). The expression of IFN-γ in PBMC wsa lower in the patients than in control group(P<0.01). The expression and secretion of IFN-γ were lower in cccDNA positive group than in cccDNA negative group(P<0.01). CONCLUSION: The expression and secretion of IFN-γ in patients with chronic hepatitis B are decreased.
【Keywords】 hepatitis B virus; DNA,circular; peripheral blood monocytes; interferon typeⅡ
0 引言
HBV感染慢性化是机体免疫功能紊乱,主要是细胞免疫功能低下所致,Th1/Th2细胞亚群的失衡与HBV持续感染密切相关. IFN-γ主要由活化的Th1细胞和NK细胞产生,可通过多种途径直接或间接促进Th1应答,提高细胞毒性T细胞(CTL),杀伤细胞(NK),单核-巨噬细胞活性,在清除HBV感染的细胞免疫反应中发挥着重要作用. IFN-γ活性水平直接反映了Th1细胞的功能,与HBV感染后的最终结局密切相关. 因此,在证实HBV侵犯PBMC基础上,我们进一步比较慢性HBV感染者PBMC中cccDNA阳性和阴性组IFN-γ表达和分泌水平,以了解HBV侵犯PBMC并在其中复制对免疫细胞功能的影响.
1 材料和方法
1.1 材料 2007-01/2007-05慢性HBV感染者60(男43,女17)例,年龄15~52(平均34.7)岁. 诊断标准符合2000年制定的《病毒性肝炎防治方案》标准. 所有患者均排除HAV,HCV,HDV,HEV,柯萨奇病毒等感染和药物、酒精等其他原因造成的肝脏损害. 健康对照者30例,均来自西安市健康献血员. 无菌采集未抗凝静脉血2 mL,-4℃离心后立即分离血清,-20℃冻存;肝素抗凝静脉血10 mL,常规密度梯度法分离淋巴细胞,洗涤细胞5次,分别收集第5次洗液和细胞. 将细胞分2份,一份-70℃保存,用于检测乙肝病毒核酸;另一份按1×1010/L细胞密度加入1 mL Trizol Reagent,-70℃冻存,用于提取总RNA. Trizol Reagent (美国invitrogen公司),绿豆芽核酸酶(MBN)(美国Promega公司),High Pure Viral Nucleic Acid 试剂盒(Roche公司),Rer-vertAidTM First Strand cDNA Synthesis Kit(Fermentas公司),Human IFN-γ ELISA Kit(美国Bender公司),扩增引物均由大连Takara 公司设计和合成.
1.2 方法 用High Pure Viral Nucleic Acid 试剂盒提取PBMC中病毒核酸. MBN反应体系:10×缓冲液1 μL;8.33 nkat MBN 1 μL;HBV核酸样品5 μL;纯水补足体积至10 μL. 37℃孵育5 min后立即置于冰水浴中,加1 mol/L Tris-Cl(ph8.0)2 μL终止反应,总体积12 μL. HBVcccDNA引物设计参照[1],两对引物跨越HBV基因组(rcDNA)单链区和3链区. 外侧上游引物:5′-CCT CTG CCG ATC CAT CTG CGG AAC-3′(nt1255-1279);外侧下游引物序列为:5′-CTG CGA GGC GAG GGA GTT CTT CTT C-3′(nt2376-2400). 内侧上游引物:5′-CTG AAT CCC GCG GAC GAC CC-3′ (nt1441-1460),内侧下游引物: 5′-ACC CAA GGC ACA GCT TGG AGG-3′(nt1867-1889). PCR总体积25 μL. 首轮反应条件:预变性95℃180 s,95℃50 s,72℃4min,共35循环,随后72℃延伸10 min;次轮反应条件:预变性95℃180 s,95℃40 s,67℃50 s,72℃60 s,共35循环,随后72℃延伸300 s. 扩增产物长度分别为1149 bp,426 bp. 设阳性、阴性及空白对照.
1.2.1 PBMC中IFN-γmRNA的检测 按Trizol试剂说明书提取总RNA. cDNA合成及实时定量RT-PCR:取上述方法提取的总RNA各2 μg,用Rer-vertAidTM First Strand cDNA Synthesis Kit分别逆转录20 μ cDNA. IFN-γ上游引物:5′-GCA GCC AAC CTA AGC AAG-3′;下游引物: 5′-TCA CCT GAC ACA TTC AAG TTC-3′. 内对照β-actin 上游引物:5′-GAA CGG TGA AGG TGA CAG CAG-3′);下游引物: 5′-GTG GAC TTG GGA GAG GAC TGG-3′. 按SYBR Premix EX Taq(perfect real time)试剂盒说明书用荧光染料嵌合法(SYBR Green Ⅰ)同时检测IFN-γ和β-actin表达水平,以IFN-γ/β-actin比值反应IFN-γmRNA表达水平高低. 反应在ABI7300实时荧光PCR仪上进行. 每份样本均设3复孔.
1.2.2 血清IFN-γ水平检测 采用双抗体夹心ELISA法检测,依标准品D(λ)值作标准曲线,再待测样品中细胞因子含量,每份样本均设2复孔. 试剂盒灵敏度0.06 ng/L.
统计学分析:计量资料采用x±s表示,两组间比较采用t 检验. 统计分析用SPSS13.0软件进行. P<0.05为差异有统计学意义.
2 结果
2.1 PBMC中cccDNA检出率 慢性HBV感染者60例PBMC中cccDNA阳性(图1)检出率48.3%(29/60),其中HBeAg阳性,HBeAg阴性cccDNA阳性检出率分别为60%(18/30)和36%(11/30). 慢性HBV感染者淋巴细胞末次洗液及30例对照PBMC中均未检测到HBV cccDNA.
A: 首轮PCR.3:阳性对照,5~6:阴性、空白对照;1~2标本;B: 次轮1: 阳性对照;2,5:阴性、空白对照;4: 标本.
图1 PBMC中cccDNA电泳图(略)
2.2 血清中IFN-γ水平 慢性HBV感染者血清IFN-γ水平低于对照组(t =3.572,P<0.05);PBMC中IFN-γ mRNA表达水平低于对照组(t=2.734,P<0.01,表1).
表1 慢性HBV感染者PBMCs分泌IFN-γ水平 (略)
aP<0.05,bP<0.05 vs 对照.
2.3 PBMC中cccDNA和IFN-γ表达和分泌的关系 慢性HBV感染者PBMC中cccDNA阳性组IFN-γ表达和分泌水平低于阴性组(t=2.256,P<0.01,表2).
表2 慢性HBV感染者PBMC中cccDNA和IFN-γ表达和分泌水平(略)
bP<0.01 vs 阴性.
3 讨论
HBV感染慢性化主要与免疫功能紊乱有关. PBMC对机体的免疫反应起重要作用[2,3],已成为研究HBV对免疫功能影响的重要途径. cccDNA作为HBV mRNA和前基因组RNA的合成模板,是HBV持续感染并造成不良结局的关键因素. 检测细胞内是否存在cccDNA可作为判断有无HBVDNA复制的指标. 已有研究证实,HBV慢性感染者PBMC可检测出HBVDNA,多数的研究显示,可在PBMC中发现病毒复制的指标,PBMC已成为HBV在肝外的重要复制场所. 我们发现PBMC中有cccDNA存在,阳性检出率为48.3%,其中HBeAg阳性、HBeAg阴性慢性乙型肝炎患者检出率分别为60%(18/30)和36%(11/30)与Torii等[4]研究结果一致,表明PBMC可能成为肝细胞以外的HBV寄生和复制的重要场所,是形成肝外感染,导致病情隐匿和慢性化的重要原因之一.
慢性HBV感染者存在免疫功能紊乱[5],而且PBMC免疫功能紊乱与HBV的复制有明显关系,HBV感染可能影响PBMC产生IFN-γ的能力[6-7],我们也发现慢性HBV感染者PBMC中IFN-γ表达和分泌水平较对照组下降,与多数研究结果一致. 进一步的cccDNA检测结果显示慢性HBV感染者PBMC中cccDNA阳性组IFN-γ表达和分泌水平低于阴性组,更直接表明慢性HBV感染者免疫功能紊乱与HBV直接侵犯免疫细胞有关. 本实验证实,HBV可侵犯PBMC并在其中复制,IFN-γ表达和分泌水平降低,但其分子机制尚不明确.
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