姚春艷, 姜麗娜, 汪洪濤, 金齊力, 李柏青△
多色流式細(xì)胞術(shù)對(duì)正常人外周血中TCRVα24+NKT細(xì)胞與傳統(tǒng)T細(xì)胞間的相關(guān)性研究*
姚春艷1, 姜麗娜2, 汪洪濤1, 金齊力3, 李柏青1△
1蚌埠醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)系免疫學(xué)教研室,安徽省感染與免疫重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,蚌埠 233000
2蚌埠醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)教研室,蚌埠 233000
3蚌埠醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科,蚌埠 233000
目的 探討正常人外周血中TCRVα24+NKT細(xì)胞與傳統(tǒng)CD3+T細(xì)胞在含量和亞群上的關(guān)系。方法 采用五色熒光染色和流式細(xì)胞術(shù)檢測TCRVα24+NKT細(xì)胞與傳統(tǒng)CD3+T細(xì)胞在30例正常人外周血中所占比例,兩群細(xì)胞中各亞群(CD4亞群、CD8亞群、雙陰性亞群及CD45RA初始細(xì)胞亞群)在各自細(xì)胞群體中所占比例,統(tǒng)計(jì)軟件分析兩群細(xì)胞間各指標(biāo)的差異及相關(guān)性。結(jié)果 NKT細(xì)胞在正常人外周血中所占比例為0.35%(0.10%~1.50%),CD3+T細(xì)胞比例為58.4%(43.2%~72.5%);在Va24+NKT細(xì)胞中CD4亞群所占比例為69.1%(21.3%~90.9%)、CD8亞群為15.0%(4.5%~76.2%)、雙陰性亞群為9.5%(0.7%~69.4%)、CD45RA初始細(xì)胞亞群為32.4%(6.8%~54.0%),在CD3+T細(xì)胞中CD4亞群所占比例為54.7%(27.0%~74.7%)、CD8亞群為33.7%(19.9%~48.2%)、雙陰性亞群為10.2%(1.9%~24.4%)、CD45RA初始細(xì)胞亞群為39.8%(10.3%~63.0%)。兩群細(xì)胞間除CD4亞群和CD45RA亞群具有顯著相關(guān)性(r=0.435 5,P<0.05;r=0.829 5,P<0.01),其余各指標(biāo)均無相關(guān)性。CD4+NKT細(xì)胞含量與總NKT細(xì)胞含量呈顯著負(fù)相關(guān),而CD8+NKT與總NKT細(xì)胞呈顯著正相關(guān)(r=-0.680 2,P<0.01;r=0.401 7,P<0.05)。結(jié)論 正常人外周血中TCRVα24+NKT細(xì)胞與傳統(tǒng)T細(xì)胞間除在CD4亞群和CD45RA初始細(xì)胞亞群間有顯著相關(guān)外,其余各亞群相關(guān)較少。
流式細(xì)胞術(shù); NKT細(xì)胞; 相關(guān)性
自然殺傷T細(xì)胞(natural killer T cells,NKT細(xì)胞)是一類表達(dá)NK細(xì)胞相關(guān)表面分子的特殊T淋巴細(xì)胞亞群,該群細(xì)胞具有以下主要特征:首先,NKT細(xì)胞TCR的Vα鏈表達(dá)較恒定,在小鼠恒定表達(dá)Vα14-Jα18鏈,且通常與Vβ8.2、Vβ2或Vβ7共表達(dá)[1],在人類則恒定表達(dá)Vα24-Jα18-Vβ11鏈[2],因此NKT細(xì)胞又被稱為iNKT細(xì)胞(invariant NKT cell,iNKT細(xì)胞),由于NK細(xì)胞通常情況下不表達(dá)TCR,所以這也是NKT細(xì)胞區(qū)別于NK細(xì)胞的主要特點(diǎn)之一;其次,NKT細(xì)胞只能識(shí)別由CD1d分子提呈的糖脂類抗原,而非傳統(tǒng)T細(xì)胞所識(shí)別的由MHCⅠ類或Ⅱ類分子提呈的蛋白質(zhì)類抗原[3],活化后的NKT細(xì)胞可以迅速分泌IFN-γ、IL-4、IL-17等細(xì)胞因子,從而發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)功能[4-6]。
NKT細(xì)胞與傳統(tǒng)T細(xì)胞間除具有以上區(qū)別外,也存在某種聯(lián)系。如NKT細(xì)胞通常被認(rèn)為來源于胸腺[7],這與傳統(tǒng)T細(xì)胞相同;CD4和CD8分子是劃分傳統(tǒng)T細(xì)胞的分化發(fā)育階段的標(biāo)志分子,通常根據(jù)CD4和CD8分子的表達(dá)情況可以對(duì)T細(xì)胞進(jìn)行分類,而NKT細(xì)胞也可按此法進(jìn)行分類,可將NKT細(xì)胞劃分為CD4+、CD8+和CD4-CD8-雙陰性NKT細(xì)胞;此外,研究表明在小鼠體內(nèi)分布有傳統(tǒng)T細(xì)胞的各器官或組織內(nèi)都分布著不同數(shù)量的NKT細(xì)胞[8]。
為了進(jìn)一步弄清人體內(nèi)NKT細(xì)胞與傳統(tǒng)T細(xì)胞間的關(guān)系,本實(shí)驗(yàn)對(duì)正常人外周血中的NKT細(xì)胞和傳統(tǒng)T細(xì)胞的含量及其各亞群所占比例進(jìn)行檢測和分析,以期為進(jìn)一步揭示人體NKT細(xì)胞與傳統(tǒng)T細(xì)胞間的關(guān)系提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 研究對(duì)象
本實(shí)驗(yàn)所用的正常人外周血細(xì)胞均來自蚌埠醫(yī)學(xué)院健康教工和學(xué)生,年齡18~28歲,平均年齡(21 ±3)歲,共30例,其中男性18例,女性12例。
1.2 主要材料、試劑
所用流式熒光抗體如下:FITC標(biāo)記的抗人CD45RA(IgG2b,clone MEM-56),PeCy5.5標(biāo)記的抗人CD4(IgG2a,clone S3.5),APC標(biāo)記的抗人CD8(IgG2a,clone OKT8),APC-AF750標(biāo)記的抗人CD3(IgG2a,clone S4.1)為Caltag公司產(chǎn)品;PE標(biāo)記的抗人TCRVα24(IgG1,clone C15)為Immunotech公司產(chǎn)品。流式細(xì)胞儀(FACSAria),購自美國BD公司。
1.3 檢測方法
無菌抽取正常人外周血5mL,肝素抗凝,采用五色熒光染色和流式細(xì)胞術(shù)進(jìn)行檢測。染色時(shí)測試管內(nèi)依次加入一定量的流式抗體CD45RA FITC/TCRVα24PE/CD4PeCy5.5/CD8APC/CD3APCAF750,同時(shí)加染空白對(duì)照管,同型對(duì)照管和各熒光補(bǔ)償管,每管加入壓積紅細(xì)胞100μL,混勻后室溫避光反應(yīng)20min,各管加1倍溶血?jiǎng)˙D公司)3 mL,室溫避光反應(yīng)10min后離心棄上清,染色緩沖液洗2次,0.5mL 2%多聚甲醛固定細(xì)胞30min后于24h內(nèi)上流式細(xì)胞儀獲取數(shù)據(jù),每管獲取細(xì)胞數(shù)設(shè)置為iNKT細(xì)胞門內(nèi)500個(gè);采用FACSDiva軟件分析流式數(shù)據(jù)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
數(shù)據(jù)處理采用GraphPab Prism 5.0統(tǒng)計(jì)軟件,結(jié)果以中位數(shù)表示,采用Mann-Whitney test檢驗(yàn)兩群細(xì)胞間的差異,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;采用Pearson相關(guān)性分析分析兩群細(xì)胞間的相關(guān)性,以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 正常人外周血中TCRVα24+NKT細(xì)胞含量與傳統(tǒng)T細(xì)胞含量的相關(guān)性分析
30例正常人外周血淋巴細(xì)胞中CD3+TCRVα24+NKT細(xì)胞所占比例為0.35%(0.10%~1.50%),CD3+T細(xì)胞比例為58.4%(43.2%~72.5%)。兩種細(xì)胞的相對(duì)含量間無顯著相關(guān)(r=0.024 98,P=0.895 7)。見圖1。
圖1 正常人外周血中NKT細(xì)胞與T細(xì)胞含量間的相關(guān)性分析Fig.1 Correlation analysis of the frequency between TCRVα24+NKT cells and conventional T cells in the peripheral blood of normal persons
2.2 正常人外周血中TCRVα24+NKT細(xì)胞各亞群與傳統(tǒng)T細(xì)胞各亞群間的相關(guān)性分析
CD4和CD8是劃分T細(xì)胞分化發(fā)育階段的標(biāo)志分子,根據(jù)CD4和CD8分子表達(dá)情況,可以將T淋巴細(xì)胞和NKT細(xì)胞分為CD4陽性,CD8陽性,雙陰性(DN)3個(gè)亞群,結(jié)果發(fā)現(xiàn)NKT細(xì)胞的上述3個(gè)亞群所占比例分別為69.1%(21.3%~90.9%)、15.0%(4.5%~76.2%)、9.5%(0.7%~69.4%),而T細(xì)胞的3亞群所占比例分別為54.7%(27.0%~74.7%)、33.7%(19.9%~48.2%)、10.2%(1.9%~24.4%)。CD45RA是初始細(xì)胞的表面標(biāo)志之一,CD45RA陽性的NKT細(xì)胞即初始NKT細(xì)胞在正常人外周血中含量為32.4%(6.8%~54.0%),傳統(tǒng)初始T細(xì)胞的含量為39.8%(10.3%~63.0%)。分析發(fā)現(xiàn),正常人NKT細(xì)胞中CD4亞群比例顯著高于傳統(tǒng)T細(xì)胞中CD4亞群的比例(P<0.01),而CD8亞群和初始NKT細(xì)胞的比例卻顯著低于傳統(tǒng)T細(xì)胞相應(yīng)亞群比例(P<0.01,P<0.05),NKT細(xì)胞的CD4亞群及初始細(xì)胞亞群比例與傳統(tǒng)T細(xì)胞相應(yīng)亞群間呈顯著正相關(guān)(r=0.435 5,P<0.05;r=0.829 5,P<0.01),其它各亞群無顯著相關(guān)性。見圖2、3。
圖2 NKT細(xì)胞及傳統(tǒng)T細(xì)胞中各亞群比較Fig.2 Comparison of the proportion of each subset between NKT cells and conventional T cells
圖3 NKT細(xì)胞及傳統(tǒng)T細(xì)胞中各亞群間相關(guān)性分析Fig.3 Correlation analysis of the proportion of each subset between NKT cells and conventional T cells
2.3 TCRVα24+NKT細(xì)胞中CD4/CD8與傳統(tǒng)T細(xì)胞CD4/CD8的相關(guān)性分析
CD4/CD8在TCRVα24+NKT細(xì)胞中為4.725(0.28~14.90),顯著高于在CD3+T細(xì)胞中的比值1.60(0.59~3.75)(P<0.01),但兩者間無顯著相關(guān)性(r=0.321 1,P>0.05)。見圖4。
圖4 NKT細(xì)胞和傳統(tǒng)T細(xì)胞中CD4/CD8比值比較及相關(guān)性分析Fig.4 Comparison of CD4/CD8between NKT cells and conventional T cells and the correlation analysis
2.4 正常人外周血中NKT細(xì)胞各亞群含量與NKT細(xì)胞含量間及傳統(tǒng)T細(xì)胞各亞群含量與T細(xì)胞含量間相關(guān)性分析
經(jīng)Pearson相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),在NKT細(xì)胞群體中CD4亞群所占比例與總NKT細(xì)胞比例之間呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.680 2,P<0.01),而CD8亞群所占比例與總NKT細(xì)胞比例之間卻呈顯著正相關(guān)(r=0.401 7,P<0.05)。而傳統(tǒng)T細(xì)胞各亞群與總T細(xì)胞之間無顯著相關(guān)性。見圖5。
圖5 NKT細(xì)胞和傳統(tǒng)T細(xì)胞與其各亞群之間的相關(guān)性分析Fig.5 Correlation analysis between the proportions of NKT cell subsets and NKT cells,and between the proportions of T cell subsets and T cells
NKT細(xì)胞最初被定義為能夠同時(shí)表達(dá)NK細(xì)胞和T細(xì)胞表面標(biāo)志的一類特殊的T淋巴細(xì)胞亞群。隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)在NKT細(xì)胞中有一小部分是不表達(dá)NK細(xì)胞標(biāo)志的,所以Godfrey在定義NKT細(xì)胞時(shí)則用能夠識(shí)別由CD1d分子提呈的糖脂類抗原來取代表達(dá)NK細(xì)胞表面標(biāo)志[9]。現(xiàn)在已經(jīng)明確雖然大部分NKT細(xì)胞表達(dá)NK細(xì)胞表面標(biāo)志,如CD161、CD94等,但由于NKT細(xì)胞恒定表達(dá)TCR,而NK細(xì)胞則不表達(dá)TCR,再加上NK細(xì)胞來源于骨髓,所以NKT細(xì)胞與NK細(xì)胞是截然不同的兩群細(xì)胞。
NKT細(xì)胞是傳統(tǒng)T細(xì)胞的一類特殊亞群,這兩群細(xì)胞間又存在怎樣的區(qū)別和聯(lián)系呢?研究表明NKT細(xì)胞與傳統(tǒng)T細(xì)胞間主要區(qū)別在于NKT細(xì)胞只能識(shí)別由CD1d分子提呈的糖脂類抗原,而非傳統(tǒng)T細(xì)胞所識(shí)別的由MHCⅠ類或Ⅱ類分子提呈的蛋白質(zhì)類抗原[3];此外,活化后的NKT細(xì)胞可以迅速分泌IFN-γ、IL-4、IL-17等細(xì)胞因子,從而發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)功能[4-6],是一類重要的固有免疫應(yīng)答細(xì)胞。
NKT細(xì)胞與傳統(tǒng)T細(xì)胞在發(fā)育器官、亞群分類、體內(nèi)分布等方面也存在某種聯(lián)系,如NKT細(xì)胞通常被認(rèn)為來源于胸腺[7],也可根據(jù)CD4和CD8分子的表達(dá)情況進(jìn)行分類,這些和傳統(tǒng)T細(xì)胞完全相同。為了更清楚地認(rèn)識(shí)人體外周血中的NKT細(xì)胞與傳統(tǒng)T細(xì)胞間是否存在某些聯(lián)系,本研究利用多色流式細(xì)胞術(shù)對(duì)正常人外周血中的NKT細(xì)胞和傳統(tǒng)T細(xì)胞的含量及其各亞群所占比例進(jìn)行了檢測和分析。結(jié)果顯示NKT細(xì)胞在正常人外周血淋巴細(xì)胞中所占比例較小,為0.35%(0.1%~1.5%),這一結(jié)果與李子濤等[10]的檢測結(jié)果相符,而CD3+T細(xì)胞比例則為58.4%(43.2%~72.5%),經(jīng)Pearson相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)兩群細(xì)胞含量無顯著相關(guān)性(圖1)。在對(duì)兩群細(xì)胞中CD4亞群、CD8亞群、雙陰性亞群比例檢測時(shí)發(fā)現(xiàn),在Va24+NKT細(xì)胞中CD4亞群所占比例為69.1%(21.3%~90.9%)、CD8亞群為15.0%(4.5%~76.2%)、雙陰性亞群為9.5%(0.7%~69.4%),CD4與CD8比值為4.725(0.28~14.90);而在CD3+T細(xì)胞中CD4亞群所占比例為54.7%(27.0%~74.7%)、CD8亞群為33.7%(19.9%~48.2%)、雙陰性亞群為10.2%(1.9%~24.4%),CD4與CD8比值為1.6(0.59~3.75),檢測結(jié)果與其它報(bào)道相符[10-11]。這些數(shù)據(jù)表明在NKT細(xì)胞群體中CD4亞群占優(yōu)勢,平均達(dá)69.1%,大約是CD8亞群的4.725倍,但個(gè)體差異很大。在我們檢測的30例正常人樣本中,發(fā)現(xiàn)有3例樣本的NKT細(xì)胞CD8亞群的比例高達(dá)61.8%、76.2%和72.8%(圖2),說明在大多數(shù)正常人外周血NKT細(xì)胞中以CD4亞群為主,但由于個(gè)體差異較大,不排除在個(gè)別正常人NKT細(xì)胞中則以CD8亞群為主;而在傳統(tǒng)T細(xì)胞群體中CD4亞群所占比例略大于CD8亞群比例,比值大約為1.6倍,且個(gè)體間差異遠(yuǎn)不及NKT細(xì)胞(圖4)。相關(guān)性分析顯示兩群細(xì)胞中CD4亞群比例顯著相關(guān),但由于CD8亞群不相關(guān),所以CD4與CD8比值無顯著相關(guān)性(圖2~4)。研究中還發(fā)現(xiàn)初始NKT細(xì)胞與初始傳統(tǒng)T細(xì)胞之間呈顯著正相關(guān)(圖2、3)。在對(duì)NKT細(xì)胞群體進(jìn)行相關(guān)性分析時(shí)發(fā)現(xiàn),CD4亞群NKT細(xì)胞比例與總NKT細(xì)胞含量之間呈顯著負(fù)相關(guān),這一結(jié)果與其它報(bào)道的結(jié)果完全相符[11-12]。同樣方法分析了傳統(tǒng)T細(xì)胞,結(jié)果顯示傳統(tǒng)T細(xì)胞各亞群與總T細(xì)胞之間無顯著相關(guān)(圖5)。
綜上所述,本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用多色流式細(xì)胞術(shù)對(duì)NKT細(xì)胞和傳統(tǒng)T細(xì)胞及各自亞群在正常人外周血中的分布規(guī)律進(jìn)行了檢測和分析,詳細(xì)地描述了各細(xì)胞群體間的相互關(guān)系,即正常人外周血中TCRVα24+NKT細(xì)胞與傳統(tǒng)T細(xì)胞間除在CD4亞群和CD45RA初始細(xì)胞亞群間有顯著相關(guān)外,其余各亞群相關(guān)較少,更進(jìn)一步驗(yàn)證了NKT細(xì)胞與傳統(tǒng)T細(xì)胞之間差異較大,是一群特殊的T細(xì)胞群體。造成這種差異的原因與NKT細(xì)胞的發(fā)育過程密切相關(guān),研究表明雖然NKT細(xì)胞和傳統(tǒng)T細(xì)胞都是在胸腺內(nèi)發(fā)育成熟,也同樣經(jīng)歷了陽性選擇和陰性選擇的發(fā)育過程,但是NKT細(xì)胞在胸腺內(nèi)分化發(fā)育的模式、選擇性抗原的種類以及調(diào)控機(jī)制等都有別于傳統(tǒng)T細(xì)胞。NKT細(xì)胞在腫瘤免疫、移植免疫、自身免疫和抗感染免疫方面發(fā)揮的作用越來越受到人們重視,深入了解該細(xì)胞的各種特性將有利于將該群細(xì)胞盡早應(yīng)用于臨床。
有趣的是在初始細(xì)胞亞群上兩群細(xì)胞間也表現(xiàn)出了顯著正相關(guān),即正常人外周血中初始NKT細(xì)胞越多,則相應(yīng)的傳統(tǒng)初始T細(xì)胞也越多。NKT細(xì)胞是一群固有免疫細(xì)胞,除了在固有免疫應(yīng)答階段發(fā)揮重要作用以外,還可以連接固有免疫和適應(yīng)性免疫;傳統(tǒng)T細(xì)胞是適應(yīng)性免疫細(xì)胞,介導(dǎo)適應(yīng)性免疫應(yīng)答[13]。固有免疫和適應(yīng)性免疫是相輔相成、密不可分的。固有免疫是適應(yīng)性免疫的先決條件和啟動(dòng)因素,適應(yīng)性免疫的效應(yīng)分子也可大大促進(jìn)固有免疫應(yīng)答的發(fā)生。我們判斷固有免疫和適應(yīng)性免疫之間的這種關(guān)系可能是造成初始NKT細(xì)胞和傳統(tǒng)初始T細(xì)胞間顯著相關(guān)的主要原因,所以我們推測記憶型NKT細(xì)胞與記憶型傳統(tǒng)T細(xì)胞之間也可能存在某種相關(guān)性,有待進(jìn)一步研究。
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(2014-09-17 收稿)
Correlation of TCRVα24+NKT Cells and Conventional T Cells in the Peripheral Blood of Normal Persons:A Multi-color Flow Cytometry Analysis
Yao Chunyan1,Jiang Lina2,Wang Hongtao1et al
1Department of Immunology,Anhui Key Laboratory of Infection and Immunity,
2Department of Pathophysiology,Bengbu Medical College,Bengbu 233000,China
ObjectiveTo examine the correlation between TCRVα24+NKT cells and conventional T cells in terms of their frequency and proportion of subsets in peripheral bloods of normal persons.Methods Five-color fluorescence staining and flow cytometry were used to detect the frequency of TCRVα24+NKT cells and conventional CD3+T cells in the peripheral blood of normal persons(n=30),and the proportions of CD4+,CD8+,double negative and CD45RA+subset in NKT cells and conventional CD3+T cells were measured as well.The difference and correlation between NKT cells and conventional CD3+T cells were analyzed by using the statistical software.Results The frequency of NKT cells was 0.35%(0.10%-1.50%)and that of conventional T cells was 58.4%(43.2%-72.5%).The proportions of CD4+,CD8+,double negative and CD45RA+subset in NKT cells were 69.1%(21.3%-90.9%),15.0%(4.5%-76.2%),9.5%(0.7%-69.4%)and 32.4%(6.8%-54.0%),respectively,and those of each subset in conventional CD3+T cells were 54.7%(27.0%-74.7%),33.7%(19.9%-48.2%),10.2%(1.9%-24.4%)and 39.8%(10.3%-63.0%),respectively.No correlations were found between TCRVα24+NKT cells and conventional CD3+T cells except CD4and CD45RA subsets between the two cells(r=0.435 5,P<0.05;r=0.829 5,P<0.01).There was an inverse correlation between the frequency of total NKT cells and the percentage of CD4+NKT cells,while a positive correlation was noted between the frequency of NKT cells and the percentage of CD8+NKT cells(r=-0.680 2,P<0.01;r=0.401 7,P<0.05).Conclusion There was little correlation between TCRVα24+NKT cells and conventional T cells in peripheral bloods of normal persons except CD4+and CD45RA+subsets.
flow cytometry; NKT cell; correlation
R737.9
10.3870/j.issn.1672-0741.2015.02.015
*安徽省教育廳自然科學(xué)研究項(xiàng)目(No.KJ2011Z253)
姚春艷,女,1978年生,副教授,醫(yī)學(xué)碩士,E-mail:yaochunyan051@126.com
△通訊作者,Corresponding author,E-mail:bb_bqli@163.com