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目的:通过体外、体内实验探讨IL-37对脓毒症小鼠的保护作用,明确脓毒症状态下IL-37对调节性T细胞免疫功能的影响及其调节机制,为脓毒症治疗提供新的潜在治疗靶点。方法:1.采用盲肠结扎穿孔术构建小鼠脓毒症模型,首先将小鼠分为假伤组、CLP对照组(CLP)、术前2h给药(IL-37,1μg/只)组(IL-37/CLP)、术后立即给药组[CLP(IL-37)]、术后2h给药组(CLP/IL-37);其次将小鼠分为PC61实验组和Ig G1对照组。每组20只小鼠,术后连续观察8天小鼠生存状态及状态。2.分离并提纯野生型小鼠脾脏的调节性T细胞,将其分为Normal组、IL-37(10ng/ml)组、IL-37(100ng/ml)组和IL-37(500ng/ml)组,分别培养12h、24h和48h后收集调节性T细胞并提取细胞总蛋白,通过WB检测调节性T细胞内自噬蛋白LC3I/II和Atg5的表达水平;将调节性T细胞分为对照组和IL-37组,通过激光共聚焦显微镜观察调节性T细胞内LC3II位点的形成情况;将调节性T细胞分为Normal组、IL-37组(100ng/ml,24h)、LPS组(5μg/ml,72h)和LPS+IL-37组,通过WB检测脓毒症状态下调节性T细胞LC3I/II和Atg5蛋白的表达水平以及透射电子显微镜观察调节性T细胞内自噬小体的形成并计数。3.分离并提纯小鼠脾脏的调节性T细胞,将细胞分为Normal组,LPS组、IL-37组、LPS+IL-37组、LPS+3-MA(5μM,24h)组、LPS+3-MA+IL-37组、LPS+Rapamycin(1μM,24h)组、LPS+Rapamycin+IL-37组,分别收集调节性T细胞培养上清及细胞。通过ELISA检测培养上清中IL-10、TGF-β的分泌水平和流式细胞仪检测调节性T细胞叉头翼状转录因子(Foxp3)和细胞毒性T淋巴细胞相关抗原(CTLA)-4的表达情况。将调节性T细胞分为Normal组、LPS组、LPS+IL-37组、LPS+3-MA组、LPS+IL-37+3-MA组,调节性T细胞按分组预处理后和CFSE标记的效应性T细胞按照1:1比例共培养72h,培养后分别收集培养上清及细胞。通过ELISA检测上清中IL-2、IL-4和IFN-γ分泌水平,同时通过流式细胞仪检测CFSE标记效应性T细胞增殖变化情况。采用Beclin1-/-小鼠和野生型小鼠分别构建小鼠脓毒症模型,将小鼠分为假伤组(Sham)、野生型小鼠对照组(CLPN)、野生型小鼠给药组(CLPN+IL-37)、Beclin1-/-小鼠对照组(CLPB)和Beclin1-/-小鼠给药组(CLPB+IL-37)。每组20只小鼠,术后连续观察8天小鼠存活状态和数量并记录。结果:1.IL-37不同时间给药组分别和CLP对照组小鼠对比,结果显示不同时间给药组对脓毒症小鼠均有一定保护作用,其中术前2h给予IL-37对小鼠的保护效果最好(P<0.05);PC61+IL-37组和Ig G1+IL-37组对比,脓毒症小鼠术后生存率明显下降(P<0.05)。2.不同浓度IL-37刺激调节性T细胞后与对照组相比,100ng/ml组与500ng/ml组LC3I/II、Atg5的表达最明显(P<0.01);不同时间IL-37组与对照组相比,在24h时和48h LC3II以及Atg5表达最为明显(P<0.01);激光共聚焦显微镜观察下,IL-37组和对照组相比,调节性T细胞内出现更多的LC3II位点(P<0.01);LPS+IL-37组和LPS组相比,LC3I/II、Atg5的表达均出现明显增多(P<0.05,P<0.01)。通过透射电镜观察发现生理状态下,IL-37组和对照组相比,自噬小体的形成明显增多(P<0.01)。同时LPS+IL-37组和LPS组相比,自噬小体数量也出现明显上升(P<0.05)。3.LPS+IL-37+3-MA组和LPS+IL-37组对比,调节性T细胞表面Foxp3和CTLA-4表达同时出现明显下降(P<0.01);同时调节性T细胞培养上清中TGF-β的分泌明显下降(P<0.01)。调节性T细胞和效应性T细胞共培养上清中IL-4/IFN-γ比值出现下降(P<0.001);CFSE染色检测效应性T细胞增殖情况,IL-37可以增强调节性T细胞对效应性T细胞的抑制作用(P<0.05)。3-MA预处理调节性T细胞后,IL-37对调节性T细胞抑制效应性T细胞增殖功能的促进作用明显下降(P<0.001);在脓毒症小鼠模型上,CLPB+IL-37组与CLPN+IL-37组对比,IL-37对CLP术后小鼠的保护作用明显消失(P<0.05)。结论:在脓毒症状态下,IL-37可以通过自噬依赖途径增强调节性T细胞抑制性免疫功能,进而维持脓毒症时机体免疫反应平衡,改善脓毒症预后。