人鼻上皮干/祖细胞体外模型的构建及IL-18对人鼻上皮屏障功能的影响

目的:建立人鼻上皮干/祖细胞(h NESPCs)体外培养模型,研究h NESPCs体外模型对脂多糖(LPS)的炎症应答模式,IL-18对人正常鼻黏膜上皮细胞屏障功能的影响,包括跨膜电阻(TEER)变化、炎症因子IL-1β、IFN-γ,紧密连接蛋白claudin-1、occludin、ZO-1的表达变化来研究鼻上皮的屏障功能。方法:(1)构建人鼻上皮干/祖细胞(h NESPCs)体外模型。取鼻息肉黏膜和下鼻甲黏膜,用蛋白酶K低温消化、差速贴壁法分离干细胞Bio-based chemicals与成纤维细胞、血细胞,得到活性较好、纯度较高的h NESPCs,将细胞种植于准备好的3T3小鼠饲养层细胞体外扩增。在h NEPSCs细胞覆盖达80%的密度,使用酶消的方法传代。h NESPCs在气液界面培养21天,分化为成熟的纤毛细胞、杯状细胞。(2)免疫组织化学染色检测e CRSw NP、Non-e CRSw NP鼻息肉组织和下鼻甲黏膜组织中IL-18、Occludin蛋白的表达情况。(3)脂多糖LPS刺激h NESPCs体外培养模型,测定IL-4、IL-5、IL-1β、IL-18、IL-33、IFN-γm RNA表达及IL-1β、IL-18、IFN-γ蛋白表达变化。(4)构建6例人鼻上皮干/祖细胞(h NESPCs)模型,给予100ng/ml IL-18刺激,观察跨膜电阻(TEER)变化,q RT-PCR、Western Blot测定紧密连接蛋白Claudin-1、Occludin、ZO-1m RNA及蛋白水平表达情况。结果:(1)人鼻息肉黏膜及下鼻甲黏膜均可提取并培养出活性较好,纯度较高的h NESPCs。鼻息肉黏膜体外扩增生长周期呈异常增殖,下鼻甲黏膜体外扩增呈“S”型正常曲线增长。h NESPCs干性在前4代具有明显的增殖潜能,鼻息肉黏膜分化形成的上皮屏障TEER值低于下鼻甲黏膜分化的上皮,可能与鼻息肉h NESPCs分化潜能变弱、屏障功能减弱有关。(2)h NESPCs与小鼠3T3成纤维饲养层细胞共同培养,可保持细胞干性的同时,实现体外扩增。自行改良的生长培养基及分化培养基成分及配比合理,可促进人鼻上皮干细胞的增殖和分化。(3)LPS刺激h NESPCs后,I型炎症因子IL-1β、IL-18m RNA及蛋白水平均表达上调,IFN-γ表达无明显变化。(4)IL-18刺激鼻上皮细胞后,跨膜电阻(TEER)下降,炎症因子IL-1β、IFN-γ上调,紧密连接蛋白Occludin、Claudin、ZO-1m RNA及蛋白水平表达下调。结论:本研究成功构建了人鼻上皮干/祖细胞(h NESPCs)体外培养模型。人下鼻甲黏膜和鼻息肉黏膜均能分离提取出活性较好、纯度较高的h NESPCs,可通过与3T3饲养层细胞共同培养实现h NESPCs的体外扩增。h NESPCs对LPS应答反应表现为I型炎症因子IL-1β、IL-18表达上调,II型炎症因子IL-4、IL-5表达下调,IFN-γ表达无明selleckchem SAG显变化。IL-18刺激鼻上皮细胞后,跨膜电阻(TEER)下降,炎症因子IL-1β、IFN-γ上调,紧密连接蛋白Occludin、Claudin、ZO-1m RNA及蛋白Etoposide抑制剂水平表达下调,IL-18降低了鼻上皮的屏障功能。