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研究背景过敏性炎症是2型免疫失调性疾病的主要病理学特征,而哮喘则是由于长期肺部过敏性炎症所引起黏液分泌增加、气道高反应性和气道重塑。一直以来,哮喘被认为是由IgE抗体介导的肥大细胞活化、Th2细胞激活并释放大量的2型细胞因子所诱导的,但最近的研究发现,蛋白酶等过敏原在没有Th2细胞的参与下也可以引发过敏性气道炎症,这表明除T细胞外,还有某种免疫细胞,能在早期产生2型细胞因子。后经研究证明,与Th2细胞有“镜像细胞”之称的2型固有淋巴细胞(group 2 innate lymphoid cells,ILC2s)参与哮喘早期的急性过敏性气道炎症反应。ILC2s最初在肠道相关的黏膜组织中被发现,其生长发育过程需要转录因子GATA3和RORα,此外,ILC2s表面也表达IL-33受体(ST2)及IL-25受体(IL-17RB),经研究证实ILC2s在过敏原或IL-33、IL-25的刺激下可以产生大量的Th2型细胞因子IL-5、IL-13等,因此IL-33-ILC2-IL-5/IL-13轴被认为是在蛋白酶诱导的急性过敏性气道炎症中极为重要的通路。前列环素(prostaglandin I2,PGI2)是花生四烯酸经环氧合酶(COX)途径的代谢产物,主要通过G蛋白偶联受体IP发挥生物学效应,伊洛前列素(iloprost)作为PGI2类似物,临床上多用于治疗肺动脉高压。动物研究证实,抑制COX可以增强过敏性炎症以及肺部CD4~+Th2细胞表达的2型细胞因子,这表明COX产物能够抑制过敏原诱导的炎症反应,还有研究报道,伊洛前列素能够以剂量依赖的方式抑制Th2细胞产生IL-4、IL-10和IL-13等细胞因子,从而调控2型免疫应答,由此我们推测,伊洛前列素可能参与负向调控ILC2s功能。研究目的本研究通过鼻内滴入IL-33,建立小鼠急性过敏性气道炎症模型,再用iloprost进行干预,进而探讨iloprost对IL-33诱导的小鼠急性过敏性气道炎症中ILC2s的作用及其对2型细胞因子的影响,从而为过敏性气道炎症的治疗提供新的思路。实验方法24只6-8w雌性C57BL/6小鼠随机分为DMSO对照组、IL-33刺激组、IL-33+iloprost干预组、单独iloprost组,每组6只。用IL-33刺激小鼠构建急性过敏性气道炎症模型,苏木精-伊红染色(hematoxylin and eosin,HE)观察肺组织中炎性细胞浸润情况,过碘酸-雪夫染色(periodic acid-Schiff reagent,PAS)观察黏液分泌情况,使用流式细胞术分析小鼠支气管肺泡灌洗液(bronchial alveolar lavage fluid,BALF)以及肺单细胞悬液中嗜酸性粒细胞(eosinophils,EOS)和ILC2s的含量,实时荧光定量PCR(Real time Quantitative PCR)检测IL-5、IL-13、GATA3和ST2 mRNA的表达量变化,酶联免疫吸附实验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测BALF及肺匀浆上清中IL-5、IL-13的水平。实验结果1小鼠肺组织HE和PAS染色结果(1)HE结果显示:与DMSO对照组和单独iloprost组相比,IL-33刺激组小鼠肺组织可见明显的炎症性改变,细支气管及血管周围有大量的炎性细胞浸润,多伴有嗜酸性粒细胞聚集,且肺泡壁增厚;与IL-33刺激组相比,使用iloprost干预后,肺组织的气管和血管周围仍有炎性细胞浸润,但程度明显减轻。(2)PAS结果显示:与DMSO对照组和单独iloprost组相比,IL-33刺激组小鼠气道黏膜处杯状细胞增生明显,且黏液分泌增多;与IL-33刺激组相比,使用iloprost干预后,气道黏膜上皮细胞虽有部分增生,但黏液分泌量明显减少。2流式细胞术分析小鼠BALF及肺单细胞悬液中的EOS、ILC2s含量流式结果显示:与DMSO对照组相比,IL-33刺激组小鼠BALF及肺单细胞悬液中的EOS、ILC2s的含量均显著升高,差异有统计学意义(P<0.05);使用iloprost干预后,小鼠BALF及肺单细胞悬液中的EOS、ILC2s的含量均低于IL-33刺激组,差异有统计学意义(P<0.05)。3 ELISA检测小鼠BALF及肺匀浆上清中IL-5、IL-13水平ELISA结果显示:IL-33刺激组小鼠BALF及肺匀浆上清中IL-5、IL-13含量均显著高于DMSO对照组,差异有统计学意义(P<0.05),使用iloprost干预后,小鼠BALF及肺匀浆上清中IL-5、IL-13含量较IL-33刺激组有明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。4 Real-time PCR检测小鼠肺组织中IL-5、IL-13、GATA3、ST2 mRNA表达量Real-time PCR结果显示:IL-33刺激组小鼠肺组织中IL-5、IL-13、GATA3、ST2的mRNA相对表达量均高于DMSO对照组,差异有统计学意义(P<0.05);使用iloprost干预后,小鼠肺组织中IL-5、IL-13、GATA3、ST2的mRNA相对表达量均低于IL-33刺激组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论经鼻滴入IL-33可以成功建立小鼠急性过敏性气道炎症模型,当使用iloprost干预后,ILC2s的增殖受到抑制,2型细胞因子IL-5、IL-13的分泌也会减少,在一定程度上可减弱小鼠肺部急性过敏性炎症反应。