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血吸虫病是一种严重危害公众健康的寄生虫病,流行于世界上的74个国家和地区,发展中国家受威胁的人口约2～3亿。尽管吡喹酮是安全有效的化疗药物,但不能预防感染和再感染,且存在潜在的耐药性。血吸虫病疫苗的研究备受关注,但目前尚无一种商品化的疫苗问世。究其因为血吸虫是多细胞生物,在与宿主长期共同的进化过程中,产生多种免疫逃避机制。对血吸虫感染免疫及其调节机制缺乏了解,成为制约血吸虫病免疫特别是血吸虫病疫苗研究取得突破性进展的一个重要瓶颈。
日本血吸虫宿主繁多,依据不同的宿主对血吸虫易感性不同,可将其分为血吸虫适宜宿主和非适宜宿主；不同的宿主感染血吸虫后免疫应答机制也不相同。C57BL／6小鼠是血吸虫的适宜宿主,日本血吸虫能在其体内生长良好并发育成熟及产卵。SD大鼠是血吸虫半适宜宿主,血吸虫在其体内能发育成熟并产卵,但成虫及虫卵均少于小鼠,并且发育不良。东方田鼠(_Microtus fortis,Mf)是迄今为止由我国学者在血吸虫病疫区发现的唯一一种感染日本血吸虫后不致病的哺乳动物,感染血吸虫不能在其体内发育成熟及产卵,对日本血吸虫感染具有天然抗性,是血吸虫的非适宜宿主。通过对不同易感性宿主的免疫学特征的比较研究,有助于阐明宿主特别是东方田鼠对血吸虫的天然抗性机制。
T、B淋巴细胞是构成机体免疫系统的主要细胞群体,介导细胞免疫和体液免疫应答,在抗血吸虫病免疫机制中发挥重要作用。小鼠细胞介导的免疫应答在血吸虫感染防御机制中发挥主要作用,依赖于CD4+T淋巴细胞和IFN-γ,并与巨噬细胞的活化及NO的产生有关,同时也存在体液免疫的保护作用。大鼠体液免疫应答在血吸虫感染的防御机制中发挥了主要作用,其机制主要是抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用,抗体在嗜酸性粒细胞、巨噬细胞、血小板存在条件下,对曼氏血吸虫的童虫有毒性作用。东方田鼠抗血吸虫病免疫机制研究报道较少,迄今对其免疫机制研究了解不多。本研究通过建立不同易感性鼠感染模型即C57BL／6小鼠(适宜宿主)、SD大鼠(半适宜宿主)和东方田鼠(非适宜宿主／天然抗性)日本血吸虫感染模型以及免疫抑制感染动物模型,比较研究这些宿主免疫应答特征特别是T、B淋巴细胞的作用,阐述宿主抗血吸虫病的部分免疫机制。
研究目的:
应用日本血吸虫适宜宿主(C57BL／6小鼠)、半适宜宿主(SD大鼠)和非适宜宿主(东方田鼠)不同易感性鼠感染模型以及免疫抑制鼠感染模型,通过对这些宿主免疫应答特征、血吸虫在宿主体内生长发育及致病等的比较研究,重点探讨T、B淋巴细胞在抗血吸虫病机制中的作用,为阐述宿主抗血吸虫病免疫机制特别是东方田鼠“天然抗性”机制提供理论依据。
研究方法:
1.不同易感性鼠感染血吸虫后免疫应答特征研究
C57BL／6小鼠、SD大鼠和东方田鼠各12只,每种鼠随机均分为感染组和未感染组,每组各6只。三种鼠的感染组,每只分别感染日本血吸虫尾蚴20条(C57BL／6小鼠)、200条(SD大鼠)和1000条(东方田鼠),感染42 d后剖杀各鼠观察寄生虫体及肝脏肉芽肿情况,并检测不同宿主血清细胞因子(IL-10、IFN-γ)和抗体亚类(IgG、IgG1、IgG2a)水平,比较和分析这三种不同易感性鼠感染血吸虫后免疫应答的差异。
2.东方田鼠免疫抑制模型T／B淋巴细胞抗血吸虫病作用的研究
应用免疫抑制鼠模型研究T、B淋巴细胞及其相关免疫应答机制抗血吸虫病作用。东方田鼠、SD大鼠和C57BL／6小鼠各24只,每种鼠均分4组:免疫抑制+血吸虫感染组、免疫抑制组、血吸虫感染组和空白对照组,免疫抑制剂每周注射三次,连续使用6周,并进行免疫抑制模型的鉴定。分别感染日本血吸虫尾蚴1000条(东方田鼠)、200条(SD大鼠)和20条(C57BL／6小鼠)。感染42 d剖杀各鼠观察寄生虫体及肝脏肉芽肿情况,并通过流式细胞仪检测试验、淋巴细胞转化试验、ELISA检测试验等方法验证是否成功建立免疫抑制鼠模型以及T、B淋巴细胞数量在宿主体内的变化情况。
研究结果:
1.不同易感性鼠感染血吸虫后免疫应答特征研究
感染日本血吸虫42 d,东方田鼠和大鼠血清中IL-10水平显著高于C57BL／6小鼠,三种鼠血清抗体亚类均以IgG1占优势。表明与Th2型免疫应答主要相关的细胞因子IL-10在血吸虫非适宜宿主抗血吸虫机制中可能发挥重要作用。
2.东方田鼠免疫抑制模型T／B淋巴细胞抗血吸虫病作用的研究
首先建立免疫抑制动物模型,流式检测显示免疫抑制动物脾脏T／B比例倒置,且淋巴细胞数量显著减少；淋巴细胞转化试验显示免疫抑制鼠淋巴细胞增殖被抑制；ELISA检测显示免疫抑制组卵白蛋白(OVA)抗体和血吸虫特异性抗体水平显著低于未抑制组。表明成功建立免疫抑制鼠模型。其次,免疫抑制鼠模型感染日本血吸虫42 d,东方田鼠未检出成虫及虫卵,SD大鼠虫荷数及卵荷数均较未免疫组显著减少,C57BL／6小鼠体内血吸虫虫体生殖系统受损,与未免疫组比较,卵荷数显著减少,鼠肝虫卵肉芽肿数量也明显减少,肉芽肿缩小,鼠脾脏T、B淋巴细胞数量显著减少。