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研究背景:全球目前有近三分之一的人口感染了结核分枝杆菌(Mtb),其中5~10%可发展为结核病(TB),而且TB仍是近年来世界上因感染单一病原体而死亡的最重要病因之一。如何快速诊断出结核病是治疗结核、控制结核的重点项目之一。检测结核杆菌感染的试剂盒(T-SPOT-TB)根据免疫应答及回忆反应的原理,用ESAT6/CFP10刺激CD4+T细胞产生IFN-γ,但这种试剂盒不能区分Mtb隐匿性感染者(以下简称隐感者)与TB患者。近年已证实了γδT细胞在结核感染中的免疫作用。γδT细胞对Mtb抗原的刺激有增殖反应并产生IFN-γ。与正常人(HD)或隐感者相比,TB患者γδT细胞对Mtb抗原刺激后的增殖反应降低,而γδT细胞产生IFN-γ(Tγδ1细胞)的能力有何不同尚不清楚。已报道不同细胞因子可诱导小鼠γδT细胞产生IL-17(Tγδ17细胞)。但诱导人γδT细胞产生IL-17的调控机制以及Mtb抗原的影响,也还有待探讨。目的:检测HD,TB患者经分离外周血单个核细胞(PBMC)培养增殖后用Mtb-HAg刺激后T细胞亚群产生IFN-γ和IL-17的变化。观察不同细胞因子和Mtb抗原在诱导γδT细胞产生IL-17中的作用。以阐明隐感者和TB患者之间γδT细胞的天然和特异性免疫的差异,以及为TB患者不同病程期间的免疫功能状态提供新的判定指标。方法:1.流式细胞术检测Mtb-Ag刺激γδT细胞产生IFN-γ1.1采集3例HD外周血,加入Mtb-HAg刺激培养10h,14h,18h后,再加入莫能霉素(Monensin)继续培养6h,收集细胞,加入荧光标记单抗进行表面分子和胞内染色,流式细胞仪检测产生IFN-γ的T细胞亚群比例。1.2采集隐感者和TB患者外周血,分别用磷酸化抗原HDMAPP、Mtb-HAg和Mtb-HAg(10K)刺激培养14h,再加入莫能霉素(Monensin)继续培养6h,收集细胞,加入荧光标记单抗进行表面分子和胞内染色,流式细胞仪检测产生IFN-γ的T细胞亚群比例。1.3收集HD和TB患者外周血分离PBMC经培养增殖12天后的细胞,用或不用Mtb-HAg刺激培养2h,再加入莫能霉素(Monensin)继续培养4h,收集细胞,加入荧光标记单抗进行表面分子和胞内染色,流式细胞仪检测γδT细胞中产生IFN-γ和IL-17细胞的相对比例。2.ELISPOT方法检测隐感者和TB外周血T细胞亚群产生IFN-γ和IL-172.1运用结核杆菌感染T细胞酶联免疫斑点诊断试剂盒从HD人群中筛选隐感者,采集HD外周血分离PBMC调整细胞数,按实验设计每孔加入细胞悬液将ELISPOT板置于37℃培养20h后,进行洗涤孵育显色,最后进行斑点计数统计,每10万个细胞中产生IFN-γ细胞数。2.2采集隐感者和TB患者外周血分离PBMC,取一部分细胞进行免疫磁珠的分选收集无γδT细胞(γδˉ)的PBMC,再将这两部分细胞调整细胞数按实验设计每孔加入细胞悬液将ELISPOT板置于37℃培养20h后,进行洗涤孵育显色,最后进行斑点计数统计,每10万个细胞中产生IFN-γ和IL-17细胞数。3.Mtb-Ag和细胞因子(CK)对γδT细胞激活诱导产生IL-17和IL-17﹢IL-22﹢采集HD外周血分离PBMC,加入Mtb-HAg、HDMAPP、Mtb-SoAg和细胞因子(IL-1β、TGF-β)培养3天后,加入rIL-2刺激培养,第9天加入IL-23继续培养至12天,使其成为富含效应性γδT细胞的细胞群,收集细胞用PMA/Ionomycin和Monensin刺激培养6h,流式细胞仪检测产生IL-17和IL-17+IL-22+的γδT细胞亚群比例。结果:1.Mtb-HAg刺激HD外周血(n=3)第16h开始,γδT细胞中产生IFN-γ的细胞逐渐增多,至20h时和24h时,分别为3.33%和3.50%。2、用Mtb感染T细胞诊断ELISPOT试剂盒检测从HD人群中筛选隐感者,利用判定阳性标准从17例HD人群中筛选出11例隐感者。3、隐感者经不同抗原刺激20h后用流式细胞术检测发现,αβT细胞和γδT细胞均能产生IFN-γ,而产生IFN–γ的γδT细胞比αβT细胞多。αβT细胞和γδT细胞中IFN-γ+细胞比率在HDMAPP刺激组(n=6)(0.45%和7.42%),Mtb-HAg刺激组(n=11)(0.42%和5.63%),Mtb-HAg(10K)组(n=8)(0.61%和7.6%)中比较,均有明显差异(p<0.05)。TB患者经不同抗原刺激20h后,γδT细胞中产生IFN-γ细胞也比αβT细胞中的多。在HDMAPP刺激组(n=6)(2.0%,3.35%),Mtb-HAg刺激组(n=12)(0.87%和2.11%),Mtb-HAg(10K)组(n=10)(0.64%和2.35%)。各实验组中αβT细胞和γδT细胞中IFN-γ+细胞比率的比较均有明显差异(p<0.05)。进一步分析发现,Mtb-HAg刺激后TB患者γδT细胞中IFN-γ产生细胞的比例显著低于隐感者。4、运用ELISPOT方法检测隐感者(n=11)和TB(n=11)患者IFN-γ和IL-17两种细胞因子,隐感者和TB患者比较,经PHA刺激,IFN-γ和IL-17两种细胞因子,TB患者比隐感者产生的要少,两者有明显差异p<0.05。5、HD和TB患者经PBMC培养增殖12天,用Mtb-HAg再刺激用流式细胞术检测γδT细胞IFN-γ+细胞比率。HD和TB患者用或不用Mtb-HAg再刺激检测IFN-γ比较有差异显著性p<0.05。6、不同抗原刺激和极化培养Tγδ17细胞的比较,Mtb-HAg+CK组比Mtb-HAg组明显升高,两组有明显差异(p<0.05),HDMAPP+CK组比HDMAPP组明显升高,两组有明显差异(p<0.05),Mtb-SoAg和Mtb-SoAg+CK组则无差异性。结论:1.Mtb-HAg刺激HD外周血γδT细胞产生IFN-γ的最适时间是20h。2.流式细胞术检测结果表明,Mtb-HAg刺激后隐感者和TB患者的外周γδT细胞中产生IFN-γ的细胞均显著高于αβT细胞。3.流式细胞术和ELISPOT检测均表明,隐感者γδT细胞中产生IFN-γ细胞均比TB患者的高。4.免疫磁珠负选法和ELISPOT检测初步表明隐感者γδT细胞中产生IL-17细胞比TB患者的高。5.HD和TB患者经PBMC培养增殖后,经Mtb-HAg刺激后γδT细胞中产生IFN-γ的细胞明显增多,而产生IL-17细胞经刺激后是下降的。6.HD外周血分离PBMC,Mtb-HAg、磷酸抗原(HDMAPP)激活γδT细胞同时加入含诱导性细胞因子(IL-1β,TGF-β,IL-23),可诱导Tγδ17细胞的分化和增殖,而Mtb-SoAg则不能有效的诱导Tγδ17细胞细胞的分化和增殖。