不同体外诱导分化来源巨噬细胞表型分子分析及极化功能比较

摘要：目的 探讨人多能干细胞(hPSC)、人脐血CD34+造血干/祖细胞与人白血病细胞系THP-1这3种来源巨噬细胞表型分子及其不同极化状态下炎症细胞因子mRNA相对表达水平,确定这3种来源巨噬细胞的功能.方法 选择上述3种来源巨噬细胞,包括hPSC与AGM-S3基质细胞共培养来源巨噬细胞、人脐血CD34+造血干/祖细胞来源巨噬细胞、THP-1来源巨噬细胞为研究对象.对其研究内容包括:①形态观察,并且进行麦格-姬姆萨(MGG)复合染色分析,判断巨噬细胞是否成功获得.②采用流式细胞术对其表型分子进行检测.③在脂多糖、白细胞介素(IL)-4刺激下,通过荧光定量PCR方法检测不同刺激物作用下其各种炎症细胞因子mRNA的相对表达水平,确定3种来源巨噬细胞的极化功能.采用独立样本t检验比较3种来源巨噬细胞不同刺激物作用下各种炎症细胞因子mRNA的相对表达水平.结果 ①根据细胞形态学观察及MGG复合染色结果,3种来源巨噬细胞均成功获得.②流式细胞术检测结果显示,3种来源巨噬细胞均表达髓系相关表型分子CD45、人类白细胞抗原(HLA)-Ⅱ、CD36与CD11b.另外,THP-1来源巨噬细胞仅表达巨噬细胞相关分子CD64与CD11c,而hPSC与AGM-S3基质细胞共培养来源巨噬细胞与人脐血CD34+造血干/祖细胞来源巨噬细胞,均高表达巨噬细胞相关表型分子CD14、CD64、CD11c、CD68、CD86、CD206.③荧光定量PCR结果显示,hPSC与AGM-S3共培养来源巨噬细胞在脂多糖刺激3h时,炎症细胞因子IL-1β、-6、-12β与肿瘤坏死因子(TNF)-α mRNA的相对表达水平达到峰值,分别为(14.69±0.24)、(305.50±67.26)、(10.91±1.48)、(128.31±9.90),均分别高于IL-4刺激3h时的(0.75±0.14)、(2.66±0.27)、(0.54±0.04)、(0.89±0.08),并且差异均有统计学意义(t=85.630、7.798、12.128、22.295,P=0.000、0.001、0.000、0.000).人脐血CD34+造血干/祖细胞来源巨噬细胞在脂多糖刺激9h时,IL-1β、-6 mRNA的相对表达水平达到峰值,分别为(16.80±0.56)、(481.50±26.81),均分别高于IL-4刺激9h时的(0.02±0.00)、(0.51±0.23),并且差异均有统计学意义(t=52.133、31.080,P=0.000、0.000);IL-12p与TNF-α mRNA相对表达水平在刺激3h时达到峰值,分别为(56.48±3.78)、(11.12±0.76),均分别高于IL-4刺激3h时的(3.53±0.46)、(0.33±0.18),并且差异均有统计学意义(t=24.090、24.010,P=0.000、0.000);THP-1来源巨噬细胞在脂多糖刺激3h时,TNF-α mRNA的相对表达水平达到峰值,为(21 388.05±2 464.90),高于IL-4刺激3h时的(143.89±5.30),并且差异有统计学意义(t=14.930,P=0.000);IL-1β、-6、-12p mRNA的相对表达水平在刺激9h时达到峰值,分别为(4.33±0.01)、(14.53±3.79)、(525.56±34.65),均分别高于IL-4刺激9h时的(0.48±0.08)、(0.01±0.00)、(1.03±0.26),并且差异均有统计学意义(t=82.710、6.640、26.220,P=0.000、0.003、0.000).3种来源巨噬细胞在脂多糖刺激下,均可以形成M1型巨噬细胞.IL-4刺激9h时,THP-1来源巨噬细胞IL-10 mRNA的相对表达水平为(262.79±20.18),显著高于脂多糖刺激的(1.71±0.02),并且差异有统计学意义(t=22.410,P=0.000).于IL-4刺激下,仅THP-1来源巨噬细胞可以被有效极化形成M2型巨噬细胞,而其他2种来源巨噬细胞,均不能被有效极化形成M2型巨噬细胞.结论 3种不同来源巨噬细胞具有显著表型分子表达差异,hPSC与AGM-S3共培养来源巨噬细胞与人脐血CD34+造血干/祖细胞来源巨噬细胞,可以表达更多的巨噬细胞相关表型分子;而THP-1来源巨噬细胞缺失部分巨噬细胞相关表型分子表达,不能完全模拟体内巨噬细胞表型分子表达情况.hPSC与AGM-S3共培养来源巨噬细胞与人脐血CD34+造血干/祖细胞来源巨噬细胞在较短刺激下,即可以分化成M1型巨噬细胞,但是无明显M2型极化.THP-1可在不同刺激下极化成M1与M2型巨噬细胞,但是所需刺激时间较长.