CN111647559A - 葡甘聚糖在提高nk细胞杀伤活性、制备nk细胞培养基方面的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了葡甘聚糖在提高NK细胞杀伤活性、制备NK细胞培养基方面的应用。自然杀伤细胞(NK细胞,CD3‑CD56+)作为机体固有免疫的重要成员,是抗肿瘤免疫的先行者,在肿瘤免疫方面发挥着至关重要的作用。如何提高NK细胞对肿瘤细胞的杀伤力,是大规模使用NK细胞进行细胞免疫治疗的关键。本发明实验结果表明,魔芋葡甘聚糖具有提高NK细胞对肿瘤细胞杀伤力的活性,可以用于制备提高NK细胞对肿瘤细胞杀伤力的细胞培养基。
Description
技术领域
本发明属于免疫细胞领域,涉及NK细胞,具体涉及葡甘聚糖在提高NK细胞杀伤活性、制备NK细胞培养基方面的应用。
背景技术
随着肿瘤免疫学的不断进展,肿瘤免疫治疗已经成为继手术和放、化疗之后第四种肿瘤治疗的手段,并且有望成为最终攻克肿瘤的方向。
自然杀伤细胞(NK细胞,CD3-CD56+)作为机体固有免疫的重要成员,是抗肿瘤免疫的先行者,在肿瘤免疫方面发挥着至关重要的作用。多项研究表明,NK细胞发挥抗肿瘤细胞毒性作用的这一过程依赖于NK细胞表面某些功能受体,如NKG2和自然杀伤细胞抑制性受体家族等。此外,NK细胞还会产生一系列细胞因子和趋化因子来调节免疫反应。通过释放CCL5、XCL1和XCL2,NK细胞能促进树突状细胞向实体瘤聚集,促进CD8+T细胞抗肿瘤免疫作用,延长病人的生存期。NK细胞还可以通过其他一些机制杀伤肿瘤细胞。
如何提高NK细胞对肿瘤细胞的杀伤力,是大规模使用NK细胞进行细胞免疫治疗的关键。
于淮海等发表了综述“STAT3、STAT5在NK细胞中的抗肿瘤作用研究进展”(转化医学电子杂志,2017年05期),该综述中指出,STAT3的激活会抑制NK细胞等免疫细胞对肿瘤的杀伤作用,同时紊乱免疫细胞之间的调节,抑制免疫细胞向肿瘤的迁移。因此,抑制NK细胞中STAT3的表达可能是提高NK细胞对肿瘤细胞杀伤力的一种机制。
魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM)又称魔芋葡甘露聚糖、魔芋胶、魔芋粉,是魔芋内含有的中性半纤维素复合杂多糖。KGM作为一种天然无端基可溶性膳食纤维,具有抗氧化自由基、抗肿瘤癌变、降血糖等功能,有较高的营养与保健价值。在食品加工与保鲜应用方面,KGM与儿茶素共抑香肠中ω-3脂肪酸的氧化,包埋鱼油赋予乳制品低脂特性;在医疗临床与保健应用方面,控谷胱甘肽S-转移酶基因表达下调Bcl-2促上皮细胞凋亡,复配脂多糖实现口服结肠定位给药系统点控药物释放,延长乳酸菌在胃中的残留时间;在日用化学化妆品中,与聚丙酰胺复合修复受损皮肤,延缓脑神经胶质、动脉内皮细胞老化。
目前没有魔芋葡甘聚糖用于NK细胞体外培养提高其杀瘤活性的研究报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供葡甘聚糖在提高NK细胞杀伤活性、制备NK细胞培养基方面的应用。
本发明上述目的通过如下方案实现:
一种葡甘聚糖在体外培养NK细胞提高其对肿瘤细胞杀伤力方面的应用,其中:所述所述葡甘聚糖为魔芋葡甘聚糖。具体实施例中,与对照组相比,100μg/mL、200μg/mL魔芋葡甘聚糖干预过的药物组的NK细胞明显具有更高的肿瘤杀伤活性,并且可见剂量依赖效应。
一种用于提高NK细胞对肿瘤细胞杀伤力的细胞培养基,该培养基中含有魔芋葡甘聚糖。
有益效果:
自然杀伤细胞(NK细胞,CD3-CD56+)作为机体固有免疫的重要成员,是抗肿瘤免疫的先行者,在肿瘤免疫方面发挥着至关重要的作用。如何提高NK细胞对肿瘤细胞的杀伤力,是大规模使用NK细胞进行细胞免疫治疗的关键。结果表明,魔芋葡甘聚糖具有提高NK细胞对肿瘤细胞杀伤力的活性,可以用于制备提高NK细胞对肿瘤细胞杀伤力的细胞培养基。
附图说明
图1为各组NK细胞对肿瘤细胞的杀伤率;该结果显示,100μg/mL、200μg/mL魔芋葡甘聚糖具有明显的体外提高NK细胞杀瘤活性的作用,并且可见剂量依赖效应;
图2为Western blot检测结果;该结果显示,100μg/mL、200μg/mL药物组NK细胞中STAT3蛋白表达水平均比对照组降低。
具体实施方式
下面结合实施例具体介绍本发明实质性内容,但并不以此限定本发明保护范围。
实施例1:
一、实验材料
NK细胞培养基购自德国CellGro公司。
各种试剂或试剂盒均为常规市售的试剂或试剂盒。
魔芋葡甘聚糖,食品级,购自云南昭通三艾有机魔芋发展有限责任公司。称取适量魔芋葡甘聚糖缓慢添加到超纯水中,50℃水浴搅拌溶解,作为母液备用,临用现配。
二、实验方法
1、单个核细胞分离、NK细胞诱导培养和流式检测
采集健康志愿者外周血,用4℃预冷的PBS缓冲液等体积稀释,然后缓慢加入淋巴细胞分离液上层,于650g、4℃离心20min,收集白色细胞层,即分离得到单个核细胞,用生理盐水洗涤后,用NK细胞培养基调至起始密度为2.0×106/L。
于第0天加入IL-2500U/mL,置于37℃、5%CO2培养箱中培养,以后每3d添加含500U/mL IL-2的NK细胞培养基继续培养,并调整细胞密度为2.0×106/mL。
取0d和培养至9d的细胞,按常规的流式操作规程,以FITC-CD3、APC-CD56单抗检测CD3-CD56+细胞比例。
2、MTT法测定魔芋葡甘聚糖对NK细胞增殖活性的影响
取培养至9d的NK细胞,消化后用含500U/mL IL-2的NK细胞培养基制成细胞悬液,细胞浓度为2.5×104/mL,接种于96孔板,每孔200μL,在37℃、5%CO2恒温培养箱中培养。培养12h后,药物组更换为含有100μg/mL或200μg/mL魔芋葡甘聚糖和500U/mL IL-2的NK细胞培养基继续培养,同时设置不加药培养的细胞为对照组(但含有与药物组等量的溶媒),以及不含细胞的培养液为空白组。继续培养48h后,每孔加入20μL浓度为5mg/mL的MTT溶液,孵育4h,弃上清液,每孔加入200μLDMSO,振荡使结晶物充分溶解,以空白组调零,测定药物组和对照组各孔490nm波长下OD值,以对照组细胞增殖率为100%计,按如下公式计算药物组细胞增殖率。每个浓度3个复孔。
细胞增殖率(%)=OD药物组/OD对照组×100%
3、CCK-8法测定魔芋葡甘聚糖对NK细胞杀伤活性的影响
效应细胞的制备:取培养至9d的NK细胞,消化后用含500U/mL IL-2的NK细胞培养基制成细胞悬液,细胞浓度为2×105/mL,接种于6孔板,每孔2mL,在37℃、5%CO2恒温培养箱中培养。培养12h后,药物组更换为含有100μg/mL或200μg/mL魔芋葡甘聚糖和500U/mL IL-2的NK细胞培养基继续培养48h,同时设置不加药培养的细胞为对照组(但含有与药物组等量的溶媒)。
分别以药物组和对照组的NK细胞为效应细胞,以对数生长期HepG2细胞为靶细胞,消化、洗涤后分别用含10%胎牛血清的DMEM培养基制成2×106/mL、2×105/mL的细胞悬液,各取100μL按照效靶比10:1接种于96孔板中,另设靶细胞组和效应细胞组。每组设3复孔,于37℃、5%CO2条件的细胞培养箱中培养;培养24h后,每孔加入20μL CCK-8试剂,继续培养4h,用酶标仪测定各孔在450nm波长下的吸光度OD值,根据如下公式计算杀伤率:
杀伤率=[1-(实验组OD值-效应细胞组OD值)/靶细胞组OD值]×l00%。
4、Western blot法测定NK细胞中STAT3蛋白表达的影响
取培养至9d的NK细胞,消化后用含500U/mL IL-2的NK细胞培养基制成细胞悬液,细胞浓度为2×105/mL,接种于6孔板,每孔2mL,在37℃、5%CO2恒温培养箱中培养。培养12h后,药物组更换为含有100μg/mL、200μg/mL魔芋葡甘聚糖和500U/mL IL-2的NK细胞培养基继续培养,同时设置不加药培养的细胞为对照组(但含有与药物组等量的溶媒)。继续培养48h后,弃培养液,PBS洗涤,将细胞消化下来,细胞冰上裂解,BCA试剂盒测定蛋白浓度,各组取50μg蛋白进行SDS-PAGE电泳,转移至PVDF膜,5%脱脂奶粉封闭,加入STAT3和GAPDH一抗4℃孵育过夜,TBS-T洗涤液洗膜,加入二抗室温孵育1h,ECL法显色、曝光,化学发光成像系统拍照。
5、数据处理
采用SPSS17.0统计软件对数据进行处理,实验结果以平均值±SD表示。组间比较采用t检验,p<0.05代表具有显著性差异。
三、实验结果
1、单个核细胞分离、NK细胞诱导培养和流式检测
单个核细胞中CD3-CD56+表型的NK细胞比例较低,经含500U/mL IL-2的NK细胞培养基诱导培养后,CD3-CD56+表型的NK细胞比例会显著升高。流式检测结果显示,与0天CD3-CD56+表型比例(3.67±1.15)%相比,诱导培养至9天时,显著升高至(35.29±4.06)%。
2、魔芋葡甘聚糖对NK细胞增殖活性的影响
MTT法测定结果如表1所示,与对照组相比,含有100μg/mL、200μg/mL魔芋葡甘聚糖的药物组中NK细胞增殖活性无明显升高。
表1各组NK细胞增殖率(%)
对照组 | 100μg/mL药物组 | 200μg/mL药物组 | |
增殖率(%) | 100 | 107.4±4.5 | 105.8±4.7 |
该结果表明,魔芋葡甘聚糖对NK细胞的体外增殖无明显促进作用。
3、魔芋葡甘聚糖对NK细胞杀伤活性的影响
CCK-8法测定结果如表2和图1所示,与对照组相比,100μg/mL、200μg/mL魔芋葡甘聚糖干预过的药物组的NK细胞明显具有更高的肿瘤杀伤活性,并且可见剂量依赖效应。
表2各组NK细胞对肿瘤细胞的杀伤率(%)
对照组 | 100μg/mL药物组 | 200μg/mL药物组 | |
杀伤率(%) | 27.3±4.8 | 48.5±4.7 | 72.8±5.4 |
该结果表明,魔芋葡甘聚糖具有明显的体外提高NK细胞杀伤活性的作用。
4、魔芋葡甘聚糖对NK细胞中STAT3蛋白表达的影响
Western blot检测结果如图2所示,与对照组相比,100μg/mL、200μg/mL药物组NK细胞中STAT3蛋白表达水平明显下调。已知STAT3的激活会抑制NK细胞等免疫细胞对肿瘤的杀伤作用,STAT3抑制剂具有增强NK效应细胞杀瘤活性的作用。该结果说明,魔芋葡甘聚糖对NK细胞杀伤活性的提高可能与抑制STAT3蛋白表达有一定关系。
自然杀伤细胞(NK细胞,CD3-CD56+)作为机体固有免疫的重要成员,是抗肿瘤免疫的先行者,在肿瘤免疫方面发挥着至关重要的作用。如何提高NK细胞对肿瘤细胞的杀伤力,是大规模使用NK细胞进行细胞免疫治疗的关键。本发明以上实验结果表明,魔芋葡甘聚糖具有提高NK细胞对肿瘤细胞杀伤力的活性,可以用于制备提高NK细胞对肿瘤细胞杀伤力的细胞培养基。
实施例2:
一种用于提高NK细胞对肿瘤细胞杀伤力的细胞培养基,含有有效浓度的魔芋葡甘聚糖。
上述实施例的作用在于具体介绍本发明的实质性内容,但本领域技术人员应当知道,不应将本发明的保护范围局限于该具体实施例。
Claims (2)
1.一种葡甘聚糖在体外培养NK细胞提高其对肿瘤细胞杀伤力方面的应用,其中:所述所述葡甘聚糖为魔芋葡甘聚糖。
2.一种用于提高NK细胞对肿瘤细胞杀伤力的细胞培养基,其特征在于:该细胞培养基中含有魔芋葡甘聚糖。
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CN115305238A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-11-08 | 南京良纬生物科技有限公司 | 一种提高自然杀伤细胞杀伤力的成分在自然杀伤细胞培养中的应用 |
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- 2020-06-12 CN CN202010537689.7A patent/CN111647559A/zh not_active Withdrawn
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CN115305238B (zh) * | 2022-09-19 | 2023-11-17 | 杭州凤喆凰生物科技有限公司 | 一种提高自然杀伤细胞杀伤力的成分在自然杀伤细胞培养中的应用 |
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