白细胞介素13刺激成纤维细胞胶原基因转录和胶原蛋白的合成

目的:以成纤维细胞株3T3为实验对象,观察白细胞介素13对成纤维细胞株3T3胶原合成作用,探讨白细胞介素13对纤维化形成的作用机制。方法:实验于2005-03/2006-10在江西医学科学研究所江西省医学生物高技术重点实验室进行。实验材料:成纤维细胞株3T3细胞为江西省医学科学研究所江西省医学生物高技术重点实验室保存。白细胞介素13购自Peprotech公司。实验方法:①3T3细胞培养:3T3细胞常规培养在含体积分数为0.15胎牛血清、100U/mL青、链霉素的DMEM培养液中,置于37℃、含体积分数为0.05的CO2孵箱中培养,并分为实验组和对照组,两组细胞均用无血清DMEM培养12～16h,实验组加入100μg/L白细胞介素13,作用24,48,72h后进行以下实验。②应用Van Gieson胶原纤维特殊染色观察白细胞介素13作用下,3T3细胞体外合成胶原纤维情况。细胞培养上清液采用羟脯氨酸实验检测细胞分泌的总胶原蛋白含量。采用RT-PCR检测3T3细胞Ⅰ型胶原α1基因(COL1A1)mRNA的表达。采用Western blotting检测白细胞介素13作用后成纤维细胞Ⅰ型胶原蛋白的表达。结果:①Van Gieson胶原纤维特殊染色观察白细胞介素13对成纤维细胞体外合成胶原纤维的影响:有胶原纤维地方被Van Gieson液染成红色,细胞核则为灰黑色。显微镜下可见成纤维细胞呈放射状、编织状或旋涡状排列,细胞体呈梭形或不规则三角形,胞质向外伸出大小不等的突起,核为椭圆形,位于胞浆的中央,在白细胞介素13孵育的3T3细胞中可观察到较多的胶原纤维。②羟脯氨酸实验检测白细胞介素13对成纤维细胞分泌总胶原含量影响:白细胞介素13刺激3T3细胞分泌的总胶原含量24h后即明显增高,持续至72h(t=6.751,P<0.01),明显高于对照组(t=3.019,P<0.05)。③RT-PCR检测白细胞介素13作用下3T3细胞Ⅰ型胶原α1mRNA水平:在511bp(β-actin)和378bp处(COL1A1)均可见一明显条带。④Western blotting检测白细胞介素13作用下Ⅰ型胶原蛋白表达情况:白细胞介素13作用3T3细胞0,24,48,72h后,Ⅰ型胶原蛋白表达逐渐增强,与actin蛋白相比,差异显著(P<0.05)。结论:白细胞介素13可促进3T3细胞胶原基因的转录和胶原蛋白的合成,可能在纤维化疾病发病机制中发挥重要作用。

Interleukin-13 stimulates the transcription of collagen gene and the synthesis of collagen protein in fibroblasts