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【研究背景和目的】脓毒症具有高死亡率和发病率的特点,在细菌感染中尤其在重症监护患者中尤为常见。随着研究的深入,脓毒症的病理生理学机制逐渐被揭示。脓毒症中免疫系统的平衡至关重要:感染初期,免疫系统处于激活状态,可以有效抵御包括微生物在内的各种致病因素。但随着病情的进展,免疫系统功能逐渐出现障碍,引起免疫抑制。中性粒细胞在消灭入侵细菌方面起着关键作用,被认为是感染早期的主要防御。大量的基础研究和临床研究已经确定,中性粒细胞功能障碍损害机体免疫系统。值得我们关注的是,既然中性粒细胞有清除细菌的能力,为什么中性粒细胞的显著和持续增加时常与脓毒症的加重相关?我们拟通过体内外实验探讨脓毒症时中性粒细胞功能的改变和脓毒症时中性粒细胞免疫抑制的作用机制,旨在为脓毒症的免疫治疗提供可靠的理论依据。【研究方法】体内实验采用CLP小鼠模型模拟脓毒症状态,统计小鼠生存率,观察重要脏器外观改变,免疫组化观察肺脏中性粒细胞的浸润及PD-L1的表达,外周血中不同成熟程度中性粒的比例和核型,流式细胞术检测外周血中性粒细胞CD80、CD86和MHC II的表达,脾脏PD-1和CTLA-4的表达,淋巴细胞的凋亡和Treg的比例。体外实验采用脂多糖刺激小鼠中性粒细胞,流式细胞术检测不同时间点中性粒细胞的凋亡和PD-L1的表达。另外分别取野生型和PD-L1基因敲除小鼠的中性粒细胞,与淋巴细胞共培养,检测淋巴细胞的凋亡和Treg的比例,ELISA试剂盒检测IL-2的分泌。【研究结果】脓毒症时肺组织明显破坏、炎症反应加重,中性粒细胞大量浸润至肺组织并高表达PD-L1,外周血中未成熟中性粒细胞明显增加,体外LPS刺激可以明显抑制中性粒细胞的凋亡。脓毒症时中性粒细胞既高表达抗原提呈相关分子CD80、CD86和MHC II,又高表达免疫抑制相关分子PD-L1。脓毒症时Treg数量明显增加,T细胞的凋亡增加。中性粒细胞与T细胞共培养增加了CD4~+CD25~+FOXP3~+Tregs的比例。脂多糖刺激后的中性粒细胞与淋巴细胞共培养后,造成IL-2的分泌受到抑制,T细胞凋亡明显增加。在PD-L1敲除后,中性粒细胞的这些作用明显减弱。【研究结论】脓毒症时中性粒细胞功能发生改变,表现出抗原递呈和免疫抑制的双重功能,其中中性粒细胞通过表达免疫抑制性分子负向调节淋巴细胞功能,这可能为脓毒症时机体免疫抑制状态的发生机制。