本研究主要分析外源性免疫调节剂百日咳毒素,和内源性免疫调节剂细胞因子γ-干扰素,通过专职性抗原呈递细胞,树突状细胞(DC),调节T细胞免疫应答和自身免疫病的分子机制。 百日咳毒素做为一种免疫佐剂,被广泛应用于Th1细胞免疫反应介导的实验性自身免疫病的动物模型的诱导。百日咳毒素具有提升Th1细胞免疫反应的生物学作用,使疾病的低敏感动物品系转变为疾病的敏感型。但对于百日咳毒素如何加强Th1细胞免疫反应的细胞学基础,及其分子生物学机制仍未确定。DC对于免疫反应的诱导和维持起着非常重要的作用,它可以激活初始型T细胞和启动自身免疫反应。我们选择DC做为假定的细胞类型,来研究百日咳毒素的佐剂作用。发现百日咳毒素处理过的DC,可以替代百日咳毒素发挥佐剂作用,加强诱导Th1细胞免疫反应介导的实验性自身免疫葡萄膜炎。在体外,百日咳毒素处理过的DC,诱导T细胞分泌Th1细胞免疫反应细胞因子-γ-干扰素。百日咳毒素在体外诱导了DC的成熟,IL-12 和 TNF-α的分泌。在小鼠体内注射百日咳毒素处理过的DC,增加了小鼠血清中的IL-12含量。进而发现extracellular signal-regulatedkinase (ERK)介导了百日咳毒素对于DC的生物学活性。当ERK信号转导通路被抑制后,百日咳毒素处理过的DC的成熟程度和IL-12 和 TNF-α的产生明显降低。体外诱导T细胞分泌γ-干扰素的能力,和体内诱导实验性自身免疫葡萄膜炎的能力均受到抑制。因此,百日咳毒素通过DC的介导,促进实验性自身免疫葡萄膜 - 1 -<WP=3>炎诱导。该研究工作,一方面阐明了百日咳毒素在体内作为免疫佐剂的分子作用机制;另一方面,由于Th1细胞的分化是细胞免疫调节的关键问题,因为其在自身免疫病和器官移植排斥反应的诱导,和抗感染免疫反应中起着决定性作用。故百日咳毒素处理过的DC,提供了一个很好的体内外工作系统。其可用于研究Th1细胞的分化机制,特别是观察抗原呈递细胞,提供那些关键性分子作用于初始型CD4 T细胞,进而调节Th1细胞的分化。这些研究成果,也将为疫苗的设计和治疗自身免疫性疾病提供新的思路。 γ-干扰素,主要由活化的T细胞和NK细胞分泌,对多种不同类型的细胞行使免疫调节功能的细胞因子。晚近发现γ-干扰素也可以由抗原呈递细胞,比如,DC和巨噬细胞所分泌。近年来的研究显示,γ-干扰素对于Th1细胞免疫反应介导的多种实验性自身免疫疾病具有免疫保护作用,而在γ-干扰素基因敲除(GKO)小鼠观察到多种免疫细胞的功能缺陷。我们假定DC的功能是异常的,γ-干扰素的免疫保护作用来源于下调DC的功能,进而减弱T细胞的活化、增殖和分化。本研究采用GKO小鼠,研究γ-干扰素对DC功能和细胞免疫反应的调控作用。数据显示,GKO小鼠来源的骨髓源DC的体外分化和成熟没有明显改变,而其细胞因子分泌、趋化因子受体表达和体外趋化功能发生改变。给GKO小鼠腹腔注射LPS,驱动各器官的DC向脾脏迁移,观察到脾脏中积累大量DC。体内研究显示荧光素半抗原致敏的GKO小鼠,荧光素阳性的朗格汉氏细胞(LC)在引流LN中大量积累。在诱导实验性自身免疫葡萄膜炎的早期阶段,相对于免疫的正常小鼠而言,在免疫的GKO小鼠引流淋巴结中,观察到DC的数量和表达CD40的APC的数量大量增加。KLH抗原免疫GKO小鼠分析细胞免疫反应显示,抗原特异性淋巴细胞增殖、和细胞因子IL-2产生都明显增加。进一步研究发现,GKO小鼠中CD4和CD25双阳性调节性T细胞,在外周免疫器官的发育并没有受到影响。因此,γ-干扰素可以负调控DC的迁移及T细胞免疫应答。该研究为探讨内源性细胞因子γ-干扰素,如 - 2 -<WP=4>何调节机体免疫细胞,特别是DC,提供了一种可能的生物学机制;亦为基于γ-干扰素和DC的免疫治疗提供了新的思路。