血吸虫病目前依然广泛流行于亚洲、非洲、拉丁美洲。具世界卫生组织统计,全世界受血吸虫感染的国家或地区一共有74个。全球估计有2亿人感染,6亿人受到血吸虫感染的威胁。血吸虫病是一种免疫性疾病的的概念已经被广泛认可。血吸虫病是一种严重威胁人类身体健康的寄生虫病,而我国则是日本血吸虫病流行最严重的国家之一。血吸虫病对机体的损害主要是肝脏,而主要致病因子是沉积于肝脏的虫卵释放的可溶性虫卵抗原(soluble egg antigen, SEA)。宿主对SEA产生免疫应答,形成虫卵肉芽肿、继发肝纤维化。因此在血吸虫病中,肝纤维化、门脉高压及静脉曲张出血是最主要的病理改变,并造成严重的肝、脾疾病。从免疫学的角度来讲,血吸虫病是一种细胞和体液免疫共同参与的虫卵肉芽肿性疾病。招募大量的巨噬细胞到达肉芽肿病变部位对于血吸虫病肉芽肿的形成和发展起到了重要的作用。而趋化因子受体CX3CR1在巨噬细胞的趋化和粘附过程中发挥着重要作用,尽管在不同的临床疾病和动物模型中其机制可能有所不同。最近的免疫学研究证明：在慢性炎症反应中,阻断CX3CR1的表达是一个非常有前途的治疗手段,在应用CX3CR1的拮抗剂后,在人和小鼠身上都显示出了抗炎的作用。通过阻断CX3CR1在巨噬细胞表面的表达,可以有效的达到减少巨噬细胞在组织炎症部位的浸润。可以预见,阻断和破坏CX3CR1信号通路,将成为治疗血吸虫病肉芽肿的一个新策略。本研究中,研究者观察到小鼠在感染日本血吸虫后,肝脏CX3CR1水平有明显的升高。于是,研究者利用CX3CR1基因缺失的小鼠建立的血吸虫病模型,来观察CX3CR1缺失后对小鼠肝脏肉芽肿形成的影响。在感染日本血吸虫8周后,与野生型小鼠组相比,CX3CR1基因缺失小鼠体重没有明显丢失,肝脏肿大、脾脏肿大、结肠肿胀均减轻,同时肝脏功能也得到了有效的保护。病理学研究发现,CX3CR1基因敲除小鼠,肉芽肿周围的巨噬细胞浸润数量明显减少,肉芽肿的面积减小。在体外细胞实验中,同等条件下,使用血吸虫可溶性虫卵抗原刺激CX3CR1基因缺失巨噬细胞与野生型巨噬细胞,96小时后,发现CX3CR1基因缺失的巨噬细胞肿瘤坏死因子-a (TNF-a)、TGF-β诱导型一氧化氮(iNOS)的表达均减少,而与此同时,精氨酸酶-1(Arg-1)和白细胞介素-10(IL-10)的表达增加,并使巨噬细胞更多的向M2型巨噬细胞(F4/80+CDllb+CD206+)转化。在细胞信号通路的机制研究中,研究者发现,CX3CR1基因的缺失加强了巨噬细胞STAT-6的磷酸化和上调了其下游分子PPAR-r的表达。研究者的结果显示,CX3CR1基因的敲除,可以有效的减轻血吸虫肉芽肿的病理过程,其主要作用机制是CX3CR1基因的缺失减少了巨噬细胞在肉芽肿周边的侵入以及促进炎症部位的巨噬细胞更多的向M2型巨噬细胞转化。上述结果不仅为我们阐明CX3CR1在日本血吸虫肉芽肿形成中的作用提供了重要的依据,同时也为临床治疗血吸虫病提供了一个新思路。目的：研究小鼠感染日本血吸虫后,趋化因子受体CX3CR1的缺失,对肝脏肉芽肿形成的影响。通过动物及细胞实验,观察动物标本的病理改变,从免疫学的角度阐明其分子生物学发生机制,并为今后进一步以评估以CX3CR1为基础的后续实验和临床研究提供依据。方法：使用鼠龄6周的C57BL/6小鼠和CX3CR1基因缺失的C57BL/6小鼠,通过经腹壁皮肤感染血吸虫尾蚴的方法感染血吸虫。感染8周后,取肝组织行HE染色,计算肝内血吸虫肉芽肿的面积。应用免疫荧光双染技术定性分析巨噬细胞在肉芽肿周边浸润的数量。提取野生型C57BL/6小鼠和CX3CR1基因缺失的C57BL/6小鼠的腹腔原代巨噬细胞,经日本血吸虫虫卵中提取的血吸虫虫卵抗原刺激96小时后,应用酶联免疫吸附测定方法(ELISA)测定上清中TNF-a, IL-4,IL-10, TGF-β含量。应用蛋白质免疫印迹方法(Western blot)检测了细胞中CX3CR1, iNOS, Arg-1的表达,以及巨噬细胞信号通路上的蛋白质分子STAT-6、磷酸化的STAT-6及其下游蛋白质分子PPAR-r的表达。应用流式细胞术检测巨噬细胞亚型M1,M2的表面标记并计算其在总细胞群中的比例。结果使用平均值±标准误差(SEM)。统计学分析的数据使用t检验。p<0.05具有统计学意义。结果：(1)在日本血吸虫感染8周后,通过活体样本表型的观察发现,CX3CR1基因缺失的小鼠在感染后机体获得有效的保护：体重没有下降,肝脏肿大、脾脏肿大、结肠肿胀均减轻,同时有效的保护了肝脏的功能,具有统计学意义(P<0.05)。(2) CX3CR1基因缺失后,使得招募炎性细胞的信号通路受损,降低了血吸虫虫卵沉积后形成的肉芽肿部位炎性细胞的浸润数目,特别是减少了巨噬细胞的浸润。在野生型小鼠组和CX3CR1基因缺失小鼠组中具有统计学意义(P<0.05)。(3)在日本血吸虫感染后,CX3CR1基因敲除的小鼠的肝脏肉芽肿明显减小,其主要特点是促使炎症部位的免疫反应更多的向Th2极化。在野生型小鼠组和CX3CR1基因缺失小鼠组中具有统计学意义(P<0.05)。(4)在日本血吸虫虫卵抗原的刺激实验中,趋化因子受体CX3CR1的缺失,与野生型巨噬细胞相比,使更多的巨噬细胞向M2型极化。在野生型小鼠组和CX3CR1基因缺失小鼠组中具有统计学意义(P<0.05)。(5) CX3CR1基因缺失的巨噬细胞与野生型巨噬细胞相比,上调了信号通路IL-4(CD206)-STAT6-PPAR-r分子蛋白质的表达,两组蛋白质的表达具有显著性差异(P<0.05)。结论：与野生型小鼠相比,CX3CR1的敲除,使感染日本血吸虫后小鼠血吸虫肉芽肿的病理过程明显减轻,其主要作用机制是减少了巨噬细胞在肉芽肿周边的侵入以及促进炎症部位的巨噬细胞更多的向M2型巨噬细胞极化。这些数据不仅使我们在理解CX3CR1在日本血吸虫肉芽肿形成中的作用提供了重要的数据,同时也为治疗日本血吸虫病提供了一个重要的思路。