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研究背景: 儿童支气管哮喘是一种慢性变态反应性气道炎症性疾病。现在在许多关于儿童支气管哮喘发病机制的相关研究中,发现哮喘患者体内可能存在Th1/Th2细胞失衡的情况,但这些研究关于哮喘的发生机制的解释,仍不完全,还需要进一步的研究。最近这些年的新的研究发现Th17(T helper cell 17,辅助性T淋巴细胞17)细胞以及它分泌的细胞因子IL-17A(interleukin-17A,白介素17A)对于支气管哮喘具有重要作用。目前哮喘的治疗方法是激素吸入治疗,但吸入激素并不能治愈哮喘,只是控制哮喘。因此广大医务工作者一直不懈努力寻找不仅仅控制哮喘的方法,而是真正治疗哮喘的方法。幸运的是支气管哮喘的SIT(allergen-specific immunotherapy,过敏原免疫疗法)治疗是可以改变过敏性疾病病程的主要方法。目前认为,SIT 哮喘治疗的主要机制可能是诱导外周抗原特异性免疫耐受形成。Th17细胞在哮喘的气道炎症中发挥重要作用, IL-23(interleukin-23,白介素23)在Th17细胞增殖和稳定起着重要作用,有研究证实IL-23/Th17轴在哮喘的发病中起着重要作用。由此我们推测,在SIT治疗免疫应答过程中,DC(dendritic cell,树突状细胞)摄取抗原并提呈信号给T淋巴细胞,导致IL-23/Th17轴变化参与了SIT免疫治疗的过程,而且这一过程与SIT治疗效率相关,由于口服耐受与皮下特异性免疫治疗(Subcutaneous-specific immunotherapy,SCIT)的免疫应答场所、应答细胞及免疫应答过程均可能不同,而 SCIT 是目前临床上应用最广泛,最主要的免疫疗法。为进一步研究SIT的机制,我们建立大剂量OVA(ovalbumin,鸡卵白蛋白)皮下注射建立 SCIT 治疗哮喘模型,通过检测气道高反应性( airway hyper-responsiveness,AHR)、气道炎症因子及血清IgE水平等情况,证实建立免疫治疗模型成功,并发现在免疫治疗组中,Treg(regulatory T cell,调节性T细胞)细胞比例明显增高,IL-23 表达水平降低,而 Th17 细胞比例明显降低,这为通过调控IL-23/Th17细胞途径的分化来增强SIT治疗效果提供了新的治疗靶点。 目的: 探讨OVA特异性免疫治疗对哮喘小鼠IL-23/Th17轴的影响及机制研究。 方法: 1.18只雌性BALB/c实验小鼠随机分为每组6只共3组。3组分别为哮喘组、哮喘免疫治疗、正常对照组[41,45]。其中哮喘免疫治疗组在 0、7 天予溶于 100μL 无菌生理盐水的OVA 10μg + Al(OH)32.25mg混合液,予腹腔注射致敏BALB/c小鼠,予大剂量OVA(V级)皮下注射(含1mg OVA+Al(OH)32mg的生理盐水200μL)21~27天持续7天;在35~41天采用1% OVA雾化激发。10% OVA在50天加强激发1次。在0、7天予哮喘组OVA 10μg + Al(OH)32.25mg溶于100μL无菌性生理盐水混合液,采取腹腔注射致敏 BALB/c 小鼠,21~27 天给予等量生理盐水皮下注射,35~41 天予1% OVA雾化激发,50天予10% OVA加强激发1次。空白对照组予等量生理盐水和生理盐水雾化激发、加强激发。所有动物在末次激发后观察活体反应及气道反应性24小时后并于50天处死、解剖,观察相应指标。 2.末次激发各组小鼠后检测24小时内气道反应性,用无创体积描记法记录气道反应性。 3.各组小鼠在50天予以处死,然后取得标本,予以HE(Hematoxylin eosin staining,苏木素-伊红染色)染色各组小鼠肺组织,在显微镜下观察各组小鼠肺组织病理改变,各组小鼠的支气管肺泡灌洗液(BALF),细胞沉淀重悬后用细胞计数板记录细胞数。剩余涂片,HE染色,光学显微镜下细胞分类计数。 4.ELISA(Enzyme-Linked Immune Sorbent Assay,酶联免疫吸附实验)行血清OVA特异性IgE检测;BALF中IL-5、IL-6、IFN-γ、IL-10、IL-23、IL-17A检测[41,45](检测参照试剂盒说明书进行)。 5.流式细胞技术检测脾脏、肺组织Treg、Th17细胞比例。 6.q-PCR检测肺组织转录因子。 结果: 1.气道反应性结果:哮喘组气道反应性高于免疫治疗组(P<0.05)。 2.各组小鼠的BALF细胞计数,正常对照组与哮喘对照组比较,细胞总数及嗜酸性粒细胞计数明显减少,差异有统计学意义(P<0.05);免疫治疗组中BALF的细胞总数,嗜酸性粒细胞、及淋巴细胞较哮喘对照组降低,差异有统计学意义(P<0.05);中性粒细胞计数较哮喘对照组无差异。各组小鼠肺组织HE染色:哮喘小鼠免疫治疗组较哮喘对照组的炎症反应明显减轻。 3.ELISA行血清OVA特异性IgE检测;BALF中IL-5、IL-6、IFN-γ、IL-10、IL-23、IL-17A浓度检测:正常对照组与哮喘对照组相比较,BALF中的IL-10浓度升高,而IL-5浓度降低,血清OVA特异性IgE浓度降低,差异有统计学意义(P<0.05);哮喘对照组与哮喘免疫治疗模型组比较:BALF中IL-10浓度降低,而IL-17A 、IL-5、IL-6及血清OVA特异性IgE浓度均升高,差异有统计学意义(P<0.05)。INF-γ在哮喘对照组与哮喘免疫治疗模型组差异无统计学意义(P>0.05)。本研究发现IL-10 ,IL-17A均有改变,说明Treg、Th17参与SIT免疫机制,IL-6参与了发病机制。 4.流式细胞仪检测Treg占Th17细胞的百分率,检测结果示哮喘免疫治疗组Treg/Th17细胞百分率明显高于哮喘组(P<0.05)。 5.肺组织标本q-PCR检测Foxp3、RORγt表达水平。结果表明,在Th17及Treg细胞关键转录因子水平发现,免疫治疗组肺组织CD4+RORγt+T细胞及CD4+Foxp3+T细胞与哮喘组比较有显着差异(P<0.05)。 结论: 1.本研究证实IL-23、Th17、Treg细胞参与哮喘小鼠SIT免疫机制。 2.哮喘免疫治疗作用机制可能是通过抑制IL-23/Th17细胞途径而发挥作用,可望通过调控IL-23/Th17细胞途径的分化来增强SIT治疗效果提供了新的治疗靶点。