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病毒性心脏病(VHD)是指与病毒感染有关的病毒性心肌炎(VMC)和扩张型心肌病(DCM)。已有的研究表明部分VMC患者可转化为DCM,因此,有研究者认为VMC、DCM实际上是一种疾病的两个阶段。柯萨奇病毒B(CVB)感染是VMC最常见病因之一。已有研究认为,在VMC的心肌损伤、DCM发生发展中,病毒感染后自身免疫介导的心肌组织损伤起了十分重要的作用。Th17细胞是以分泌白细胞介素17(IL-17)为特征的一种新发现的CD4~+辅助性T淋巴细胞亚群,产生IL-17、IL-6、IL-22和TNF-α。STAT3(信号转导和转录激活子3)和RORγt(维甲酸相关孤儿受体γt)是其分化的主要转录因子。IL-17是Th17细胞分泌的重要的炎症介质,在炎症中发挥重要作用。目前研究证明Th17细胞在自身免疫介导的组织损伤中发挥关键性作用。目前有研究发现,Th17细胞在实验性自身免疫性心肌炎(EAM)发病机制中起重要作用,并且在急性VMC患者外周血中Th17细胞数增高。但在VHD发病过程中,Th17细胞及其相关细胞因子变化及其相互关系如何?Th17细胞如何分化?目前尚未完全阐明。为了进一步阐明VMC、DCM的发病机制、寻求新的治疗靶点,本课题应用CVB3分别建立VMC及DCM小鼠模型,同时收集临床DCM病例进行以下4方面研究。第一部分,病毒性心肌炎小鼠模型不同时期IL-17、IL-23表达的研究。100只4周龄雄性BALB/c小鼠随机分为对照组(20只)及VMC组(80只)。VMC组分成2周、4周、6周及8周4个时点亚组(各20只)。采用CVB3腹腔接种VMC组小鼠,成功建立病VMC小鼠模型。采用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测小鼠脾组织IL-17和IL-23的mRNA表达水平,免疫组织化学检测小鼠心室肌组织IL-17表达水平。结果发现:与正常小鼠相比,病毒感染后2周小鼠脾组织IL-23 mRNA开始升高,4周时IL-17mRNA升高,但IL-23及IL-17mRNA水平升高一直持续至8周,但呈逐渐下降趋势。心室肌组织中IL-17在对照组和感染2周时无表达,4周时明显升高,6周和8周逐渐下降。第二部分,病毒性扩张型心肌病小鼠模型Th17细胞及其相关因子的研究。本部分包括三个方面的研究:1、小鼠扩张型心肌病模型的建立及病理改变;2、小鼠扩张型心肌病模型Th17细胞亚群检测及意义;3、小鼠扩张型心肌病模型中IL-17、IL-23的变化研究。在小鼠扩张型心肌病模型的建立及病理改变的研究中,4周龄雄性BABL/c小鼠40只,随机分成两组,DCM组20只,对照组20只。DCM组小鼠每4周腹腔接种一次CVB3,反复腹腔注射CVB3病毒,6个月后成功建立病毒性DCM模型。主要病理改变是:心室壁变薄,心脏重量增加、心肌间质纤维化明显。在小鼠扩张型心肌病模型Th17细胞亚群检测及意义的研究中,采用流式细胞技术检测小鼠外周血和脾单细胞悬液分离的淋巴细胞中Th17细胞亚群占CD4~+细胞的比例。结果显示对照组无Th17细胞亚群,DCM组小鼠外周血和脾细胞中Th17细胞比例显著高于对照组小鼠。在小鼠扩张型心肌病模型中IL-17、IL-23的变化研究研究中,采用RT-PCR技术检测小鼠脾组织IL-17和IL-23mRNA表达水平。结果发现,与对照组相比,DCM小鼠脾组织IL-17和IL-23的mRNA表达均明显上调。第三部分,病毒性DCM小鼠STAT3信号途径介导的Th17细胞分化机制研究。本部分包括二个方面的研究:1、扩张型心肌病小鼠脾脏和心肌组织STAT3表达研究;2、扩张型心肌病小鼠Th17细胞分化调控相关因子血清浓度测定。在扩张型心肌病小鼠脾脏和心肌组织STAT3表达研究中,采用WesternBlot技术检测DCM小鼠脾组织、心肌组织中p-STAT3的相对含量,与对照组相比DCM小鼠脾组织和心肌组织p-STAT3蛋白表达均显著增加。在扩张型心肌病小鼠Th17细胞分化调控相关因子血清浓度测定中,采用ELISA法检测小鼠血清IL-6、IL-21和IL-23水平。结果发现DCM小鼠血清中IL-6、IL-21和IL-23水平明显高于对照组。第四部分,扩张型心肌病患者IL-17、IL-23的研究。包括扩张型心肌病患者IL-23血浆浓度测定和扩张型心肌病患者血浆和PBMC培养上清液中IL-17的表达研究两个部分在扩张型心肌病患者IL-23血浆浓度测定的研究中,受试者78人,分成3组:DCM组(DCM患者26例),心力衰竭组(HF组,非DCM慢性HF患者26例),对照组(正常健康者26例)。采用ELISA法检测受试者血浆IL-23浓度,结果发现DCM患者血浆中IL-23水平显著升高。在扩张型心肌病患者血浆和PBMC培养上清液中IL-17的表达研究中,受试者76名,分成3组:DCM组(DCM患者30例);HF组(非DCM慢性HF患者26例);对照组(正常健康者20例)。用ELISA法检测血浆和PBMC体外培养上清液IL-17浓度,结果发现,与对照组和HF组相比,DCM组PBMC体外刺激培养上清液IL-17浓度明显升高,而血浆和未刺激培养的PBMC上清液则无差别。本课题研究结果提示:(1)在VMC小鼠发病过程中,IL-17、IL-23表达上调,可能与VMC后期Th17细胞亚群分化增殖有关。(2)BABL/c小鼠反复多次腹腔接种CVB3,可诱发DCM发生发展,使小鼠心脏重量增加、心室壁变薄、心肌问质纤维化等类似DCM的病理改变。(3)病毒性DCM小鼠存在Th17细胞分化增殖,并且IL-17、IL-23表达上调。(4)病毒性DCM小鼠的STAT3信号转导通路存在激活,并且可能介导Th17细胞亚群的分化。(5)在病毒性DCM小鼠中,可能通过上调IL-6、IL-21、IL-23等细胞因子表达,促进STAT3信号转导通路激活。(6)DCM患者的IL-23、IL-17表达上调,这可能与Th17细胞亚群参与DCM发生发展有关。