免疫调节药物(E2以及DMF)在小鼠EAE模型中的治疗作用及机制研究

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[背景]  多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)是一种常见的中枢神经系统白质脱髓鞘性疾病,其症状复杂,多呈反复发作、进行性加重、高致残率等特点。目前尚无公认有效的可以阻止复发进展的治疗药物。雌激素与富马酸二甲酯作为治疗MS的临床前期药物其作用机制尚不清楚,本研究选择雌激素与富马酸二甲酯两种治疗药物,通过对实验性自身免疫性脑脊髓炎模型进行治疗,探讨其药物疗效及作用机制。  [目的]  检测雌激素和富马酸二甲酯在小鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎(experimentalautoimmune encephalomyelitis,EAE)中的预防性治疗作用并初步探讨其体内主要靶向T和/或B淋巴细胞的作用机制;另外,体外分离纯化小鼠B细胞,分别利用雌激素和富马酸单甲酯(monomethyl fumarate,MMF)进行处理,探讨这两种药物对B细胞的可能的调节作用。  [方法]  在无菌条件下,将髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(MOG35-55)和完全弗氏佐剂(Complete Freuds Adjuvant,CFA)在室温平衡后按1∶1的比例混合,用自制乳化器乳化至油包水状态,经皮下注射(200μl/每只)免疫C57BL/6J小鼠;分别在免疫2h和24h后经腹腔注射PTX(100μl/每只)以制备EAE模型。为了探讨雌激素和DMF的预防性治疗作用,在免疫小鼠当天,分别经皮下注射雌激素和口服富马酸二甲酯进行预防性治疗。在后续的观察过程中,每日于同一时间观察记录各组小鼠的发病情况并给予疾病评分。最后通过疾病发病指数评分、脊髓病理分析,并应用流式细胞仪(FACS)及实时荧光定量PCR(Q-PCR)等方法检测炎症因子(TNF-α和IL-17A)水平对治疗效果进行评价;进一步通过流式细胞术分析小鼠脾脏多种免疫细胞CD4/PD-1,CD19/PD-L1,CD4/CD25/Foxp3,CD19/CD21/CD23以及CD19/CD5/CD1dhi以及脊髓中相关功能分子的表达变化,探讨雌激素和富马酸二甲酯可能的作用机制,并通过体外实验进一步研究雌激素与Breg及PD-1/PD-L1信号通路的关系,探讨MMF通过调节趋化因子和黏附分子表达作用于EAE小鼠的可能作用机制。  [结果]  1、成功构建EAE模型小鼠,发病小鼠神经功能损害症状、LFB染色均符合典型EAE模型的病理和临床特征。  2、雌激素治疗后可有效延缓EAE小鼠的发病进程,减轻脱髓鞘水平以及脊髓炎性细胞浸润,并下调外周炎症因子TNF-α以及IL-17A的分泌表达。  3、雌激素治疗可下调T淋巴细胞表面活化分子CD69的表达,但与模型对照组相比无显著性差异;另一方面,雌激素治疗可显著上调CD4+T细胞表面PD-1以及CD19+B细胞表面PD-L1的表达,并显著上调脾细胞中CD19+CD21 hiCD23low以及CD19+CD5+CD1dhi的比例,但对脾细胞中CD4+CD25+Foxp3+的表达无明显作用。  4、体外结果表明,雌激素能诱导B细胞分泌表达IL-10,上调IL-10+Breg细胞比例,并能够上调PD-L1的表达及RBM47的蛋白水平。  5、DMF治疗能够缓解EAE小鼠的发病水平,减轻脊髓脱髓鞘水平及脊髓炎性细胞的浸润。  6、体外结果表明,MMF可上调B细胞的IL-10及PD-L1的表达水平,并显著下调黏附分子VCAM-1及趋化因子CXCL9的表达。  [结论]  1、雌激素和富马酸二甲酯预防性治疗可延缓EAE小鼠的发病进程,对EAE起到一定治疗作用。  2、雌激素和富马酸二甲酯的体内作用机制结果表明:雌激素可能通过活化PD-1/PD-L1信号通路和上调脾中Breg水平发挥治疗作用;DMF可能通过下调黏附分子和趋化因子发挥治疗作用。
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