阴道上皮细胞转染抗菌肽LL-37和防御素5后对假丝酵母菌抑制作用的研究

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外阴阴道假丝酵母菌病是各年龄段女性的常见病。大约75%的女性一生中会感染一次VVC,育龄期女性最为普遍。在过去的几十年,VVC的发病率戏剧性的增加是由于广谱抗生素的滥用、使用避孕药物及阴道灌洗等。遗憾的是,针对药物抵抗的治疗并没有相应地快速发展。所以很显然当今已知的抗生素迟早会失效,新靶点药物和化学药物的研发极具价值。因抗菌肽具有广谱抗微生物特性且无毒,无耐药性而成为近年抗感染研究的热门因子。目的:研究人阴道上皮细胞转染抗菌肽LL-37和防御素5(HD5)真核重组质粒后对假丝酵母菌的抑制作用,及其分泌炎症趋化因子白介素8(IL-8)的变化。方法:(1)提取育龄女性阴道上皮细胞mRNA,经逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)扩增出LL-37和HD5的cDNA后与pcDNA3.1(+)-EGFP连接,构建重组质粒pcDNA3.1(+)/LL-37-EGFP和pcDNA3.1(+)/HD5-EGFP;(2)分步酶消化法+K-SMF培养基进行正常女性阴道上皮细胞原代培养并传代,采用白假丝酵母菌标准菌株ATCC-90028进行体外孵育制备菌悬液;(3)选用第4代阴道上皮细胞分为无菌组和带菌组,每组内各设立4个亚组,分别转染LL-37质粒pcDNA3.1(+)/LL-37-EGFP、HD5质粒pcDNA3.1(+)/HD5-EGFP及联合转染两种质粒亚组,并设立未转染质粒的阴道上皮细胞为对照亚组;带菌组阴道上皮细胞与假丝酵母菌按40:1共同孵育,建立VVC细胞模型;分别于6、12、24、48h后收集各组上清液,酶联免疫吸附测定法(ELISA)测定阴道上皮细胞分泌的HD5、LL-37及IL8的量,并观察假丝酵母菌生长密度,采用葡萄糖消耗法检测带菌组各组细胞对假丝酵母菌的抑菌效果(以吸光度A值表示)。结果:(1)成功构建了pcDNA3.1(+)/LL-37-EGFP和pcDNA3.1(+)/HD5-EGFP真核表达载体。(2)体外培养的人阴道上皮细胞在整个生长期内基本无成纤维细胞混杂生长,均为单一的上皮细胞,角蛋白免疫组化鉴定细胞为上皮细胞,显微镜下计数上皮细胞纯度达99%,苔盼蓝排斥试验检测细胞活力可达95%-99%,细胞可传7-9代,体外存活50~60天,体外培养白假丝酵母菌菌落发育良好,可见芽孢及菌丝形成。(3)LL37及HD5真核重组质粒成功转染阴道上皮细胞,瞬时转染率可达100%。各时段检测结果显示,转染质粒的各亚组细胞LL-37、HD5、IL-8的分泌水平在转染24h达峰,然后呈下降趋势,其中带菌组中联合转染细胞分泌LL-37)、HD5)、IL-8的水平均高于其它各亚组细胞,峰值分别为(100.16±0.81) ng/ml、(58.50±2.08) ng/ml和(101.03±1.59) pg/ml,差异均有统计学意义(P<0.01)。随孵育时间延长,未转染组可见假丝酵母菌生长密度逐渐增大,上皮细胞数量逐渐减少,而LL37组、HD5组尤其联合转染组假丝酵母菌未见明显生长,上皮细胞存活率较高。各时段抑菌效果比较显示,无菌组内各细胞的吸光度值比较,差异无统计学意义(P>0.05),吸光度呈缓慢下降趋势,其中联合转染细胞6、12、24、48h的A值分别为3.610±0.010、3.590±0.010、3.560±0.010、3.530±0.010(P>0.05);带菌组中联合转染细胞A值6、12、24、48h分别为3.210±0.010、3.150±0.030、3.099±0.030、2.970±0.040,明显高于其他带菌组细胞,差异有统计学意义(P<0.01),且下降趋势较其他带菌组细胞缓慢。结论:(1)成功构建了带荧光蛋白的pcDN A3.1(+)/LL-37-EGFP和pcDNA3.1(+)/HD5-EGFP的真核重组质粒;(2)采用分步酶消化法+K-SMF培养基进行体外阴道上皮细胞原代培养是较佳方法,原代人阴道上皮细胞活性、存活能力、单细胞分裂增生能力较强,免疫组化角蛋白染色阳性,细胞纯度达到99%,苔盼蓝拒染法证实细胞活力可达95%~99%。细胞传代后仍在一定时间内保持增殖能力,为阴道粘膜疾病的体外研究提供了实验模型;(3)pcDNA3.1(+)/LL-37-EGFP, pcDNA3.1(+)/HD5-EGFP真核重组质粒转染阴道上皮细胞后可在上皮细胞中充分、高效的表达,表达的LL37及HD5蛋白具有活性,转染真核重组质粒后阴道上皮细胞LL-37及HD5分泌量均明显增加,假丝酵母菌生长密度及葡萄糖消耗量均减低,直接增强了阴道上皮细胞抵抗假丝酵母菌的能力,且转染两种质粒的阴道上皮细胞抑菌率最高,两种质粒的分泌有协调促进作用。HD5及LL-37可以刺激其下游炎症趋化因子IL8的分泌,间接增强了阴道上皮细胞对假丝酵母菌的先天免疫能力。本研究为VVC的基因治疗提供了可靠的实验参考。
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