论文部分内容阅读
眼是典型的免疫赦免器官之一,它的免疫表达在许多方面不同于其他器官和组织,其独特性的维持依赖于极其复杂的调控因素。目前认为前房相关免疫偏离(anterior chamber-associated immune deviation,ACAID)是形成和维持眼免疫赦免状态的主要部分。ACAID是由进入前房的外源性抗原所激发的一种主动性、全身性的免疫反应,是局部和全身因素共同作用的结果。眼一脾轴的完整性、眼部微环境等对其诱导具有重要的作用。研究认为ACAID诱导外周免疫耐受的实质是调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)抑制炎症反应的调控过程,并证实在脾脏中可诱导两群ACAID调节性T细胞:一群是传入性的CD4+T细胞,抑制DTH的诱导;一群是传出性的CD8+T细胞,抑制DTH的表达。本研究主要关注传入性的CD4+调节性T细胞。
ACAID小鼠脾脏中分离出的CD4+T细胞抑制初始免疫反应的诱导,过继转移给同种naive小鼠,可以诱导免疫耐受。与来自non-ACAID小鼠脾脏的CD4+T细胞相比,这些来自ACAID小鼠的CD4+T细胞高分泌IL-10,而低表达IFN-γ。进一步的研究表明IL-10-producing-CD4+CD25+T细胞是ACAID形成的必需条件,同时诱导抑制性CD8+T细胞的产生。CD4+CD25+T细胞是已得到广泛认同的一群调节性T细胞,根据起源将其分为两部分:起源于胸腺的天然调节性T细胞和在胸腺外刺激产生的诱导性调节性T细胞。然而,CD25也是细胞活化的标志之一,因此需要其他的分子进一步明确这群调节性T细胞的确切表型。Foxp3,x-染色体编码的前转录因子,目前被认为是CD4+CD25+调节性T细胞特异性最强的一个标志,即CD4+CD25+Foxp3+T细胞被认为是调节性T细胞(Tregs)。此外,CTLA-4是个负性调节分子,它通过与CD28竞争性地结合同一受体CD80.CD86而调控调节性T细胞的功能;LAG-3选择性地标记诱导性调节性T细胞,并调控其功能。综上所述,ACAID是典型的眼免疫耐受的模型,在维护视觉器官免受免疫反应的破坏、维持其完整性中起着重要的作用。而CD4+CD25+调节性T细胞参与众多其他耐受模型的形成和维持,因此我们推测它也可能诱导了ACAID的形成。为了证实这一设想,我们设计了下列实验:首先在BALB/c小鼠前房注射卵白蛋白(ovalbumin,OVA)诱导ACAID,建立动物模型,以DTH反应评价ACAID是否诱导成功;其次采用流式细胞技术检测ACAID小鼠脾脏中CD4+CD25+调节性T细胞上的表达及其细胞上CTLA-4和LAG-3表达;最后,通过增殖试验和过继转移实验检测CD4+CD25+调节性T细胞的体内外抑制功能。
本课题的研究主要分为以下三部分:
第一部分 ACAID模型的诱导和鉴定。
目的:采用前房注射OVA诱导ACAID模型,为实验研究提供可靠的动物模型。
方法:采用乙醚吸入法麻醉动物,在手术显微镜下用玻璃微量注射针将2μlOVA(20mg/ml)溶液注入BALB/c小鼠前房;注射后第7d在小鼠后足垫皮下注射200μl OVA(2.5mg/ml)溶液与完全弗氏佐剂的混悬液(1∶1);皮下免疫后第7d,于小鼠右耳廓皮内注射20μl(400μg)OVA溶液(20mg/ml),左耳廓皮内注射相同剂量的无菌PBS溶液。24h后检测迟发型超敏反应(DTH)。
结果:DTH检测结果显示,ACAID组小鼠右耳廓均未出现明显的红肿,其耳廓肿胀数值与正常组、阴性对照组比较无明显差异,而与阳性对照组相比其耳廓肿胀度明显减小(P<0.05),即DTH受抑制,说明ACAID模型诱导成功。
结论:前房注射OVA抗原可成功诱导ACAID,为以后的实验研究提供了稳定可靠的动物模型。
第二部分 CD4+CD25+Treg在ACAID小鼠脾脏中的表达和功能。
目的:检测ACAID小鼠脾脏中CD4+CD25+Treg的表达,及其细胞内外相关分子表达的改变。
方法
(1) 取各实验组小鼠脾脏制备单细胞悬液,FCM方法分别分析CD4+CD25+、CD4+CD25+Foxp3+在CD4+、CD4+CD25+、CD4+CD25-T细胞中的表达。
(2)制备各实验组小鼠脾脏单细胞悬液,FCM分析CD4+CD25+Treg上CTLA-4和LAG-3的表达。
结果:
(1) ACAID小鼠脾脏T淋巴细胞中CD4+CD25+、CD4+CD25+Foxp3+细胞占CD4+、CD4+CD25+T细胞的比例明显过于其他实验组。90﹪以上的CD4+CD25+T细胞表达Foxp3。少量的CD4+CD25-T细胞也表达Foxp3。
(2)FCM结果显示,ACAID小鼠脾脏中CD4+CD25+Treg表达高水平的CTLA-4和LAG-3,其中LAG-3表达明显升高,但CTLA-4的表达与阳性对照组比较无显著性差异,与正常组、阴性对照组比较显著性升高。
结论:ACAID小鼠脾脏中CD4+CD25+Treg比例明显增加,这群细胞同时高表达CTLA-4和LAG-3。
第三部分 CD4+CD25+Treg在ACAID小鼠脾脏中的功能。
目的:探讨ACAID小鼠脾脏@CD4+CD25+Treg其功能特征,评价其在ACAID形成中的作用。
方法
(1) 应用免疫磁珠细胞分选方法分选各实验组小鼠脾脏CD4+CD25+、CD4+CD25-T细胞,在OVA和APC体外刺激下分别培养72h,<3>[H]-标记甲基胸腺嘧啶(<3>[H]-TdR)法分别检测CD4+CD25+、CD4+CD25-T细胞的增殖情况,并将分选的CD4+CD25+与CD4+CD25-T细胞(1∶1)混合培养,<3>[H]-TdR)法检测CD4+CD25-T细胞的增殖情况。
(2) 将分选后的CD4+CD25+与CD4+CD25-T细胞分别注入正常BALB/c小鼠尾静脉,24h后皮下免疫,7d后检测DTH反应。
结果
(1) 在OVA或OVA和APC共同刺激下,来自各试验组的CD4+CD25+T细胞几乎不增殖;而CD4+CD25-T细胞增殖明显,即使在APC单独存在下,CD4+CD25-T细胞仍有轻度增殖。
(2) 在体外混合培养试验中,来自各试验组的CD4+CD25+T细胞对CD4+CD25-T细胞均有抑制作用。在OVA刺激下,来自ACAID小鼠脾脏的CD4+CD25+T细胞抑制作用更强。
(3) 过继转移实验结果显示,将ACAID小鼠脾脏CD4+CD25+T细胞(5×10<5>个细胞/小鼠)过继转移到同种naive BALB/c小鼠体内后,OVA诱导的DTH反应受抑制,而用牛血清白蛋白诱导的DTH反应不被抑制;过继转移大量的ACAID小鼠脾脏CD4<+>CD25T细胞(5×10<6>个细胞/小鼠)也可以抑制DTH反应,提示ACAID小鼠脾脏中CD4+CD25+T细胞能够抑制抗原特异性的DTH反应,CD4+CD25-T细胞中可能也包含有调节性T细胞。
结论:ACAID小鼠脾脏中CD4+CD25+Treg具有抗原特异性的抑制功能,CD4+CD25-T细胞中可能也包含有调节性T细胞。
小结
本课题研究发现,CD4+CD25+、CD4+CD25+Treg在ACAID小鼠脾脏淋巴细胞中的比例明显增加。 CD4+CD25+T细胞体外接受OVA和APC刺激后不增殖,并抑制效应性CD4+CD25-T细胞的增殖,体内过继转移后以抗原特异性方式抑制DTH反应。这群细胞高表达负性调节分子CTLA-4和LAG-3。这些结果提示,CD4+CD25+Treg可能参与ACAID的诱导。本研究为探讨ACAID的形成机制奠定了理论基础,为眼免疫性疾病,如葡萄膜炎,角膜移植及肿瘤免疫等的预防和治疗提供新的思路。