树突状细胞调节Th17细胞/Tregs细胞免疫平衡对癫痫大鼠的治疗作用

来源 :河北医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:poloyzhang
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癫痫是一种慢性脑部疾病,其特征是反复的易感性发作,并与多种神经系统疾病和其他全身性疾病相关。全世界有7000万人患有癫痫病,约30%的癫痫患者对药物具有抗药性,并伴有进行性认知障碍。颞叶癫痫(TLE)影响边缘系统,是耐药性癫痫的最常见形式。氯化锂-匹罗卡品诱发的癫痫模型表现出与TLE患者类似的海马改变,并伴有耐药性。尽管尚不清楚癫痫发生发展的细胞和分子机制,但据推测,局灶性或全身性失控的炎症反应会导致异常的神经元连接和过度兴奋的神经元网络的形成,从而介导癫痫的发作。从各种耐药性癫痫动物获得的模型动物和人类脑标本的实验研究和临床证据表明,癫痫病灶中固有性和适应性免疫反应的激活以及相关炎症过程的诱导发挥了重要作用,但参与疾病发生及其进展的关键分子机制仍然无法确定。越来越多的证据表明神经炎症可能介导癫痫发生发展过程中的病理过程,而这一过程可以被氧化应激反应激化,同时这一过程的终止取决于体内有效的稳态抗炎机制。因此,增强内源性抗炎反应可能是一种临床可行的治疗选择,可通过重新建立炎症的体内稳态来改善疾病进程。树突状细胞(DCs)做为体内功能最强的抗原呈递细胞(APCs),可控制T细胞向特定谱系的活化和极化,在免疫反应和免疫耐受的调节中起重要作用。病原体感染后,DCs被激活,共刺激分子和细胞因子表达增加,例如白介素(IL)-12p70和IL-23,这些分子和细胞因子促进辅助性T细胞1(Th1)和Th17的分化,最终导致效应T细胞发生免疫反应。DCs还可以通过诱导效应T细胞的无反应性和克隆性缺失来建立和维持免疫耐受,同时促进调节性T(Tregs)细胞的分化。这种耐受性表型最初与不成熟的DCs相关。但是,越来越多的证据表明,成熟的DCs在被IL-27,IL-10或芳基烃受体的配体等激活后也可以发挥免疫耐受的作用。基于上述研究结果,本研究做一假设,IL-27处理的DCs可以诱导机体的免疫耐受,进而重建癫痫机体的免疫稳态,达到治疗癫痫的目的。本研究采用腹腔注射匹罗卡品诱导颞叶癫痫大鼠模型。首先探讨了在癫痫造模成功后不同时间点大鼠海马Th17细胞和Tregs细胞数量和相关细胞因子表达的动态变化,分析Th17细胞和Tregs细胞及其相关细胞因子形成的免疫稳态与癫痫发生发展之间的关系。其次,使用IL-27处理的DCs对癫痫大鼠进行静脉注射干预,探讨了IL-27处理的DCs对癫痫大鼠的治疗作用。最后,探讨IL-27处理的DCs对癫痫大鼠治疗作用的相关机制。第一部分癫痫发生发展过程中海马Th17细胞和Tregs细胞及其相关细胞因子的动态变化目的:探讨匹罗卡品致痫大鼠海马组织内Th17细胞和Tregs细胞及其相关细胞因子形成的免疫平衡与癫痫发生发展之间的关系。方法:本研究以匹罗卡品致痫大鼠为研究对象。1.利用水迷宫检测大鼠的学习记忆能力。2.收集致痫大鼠海马组织,利用H.E染色和Nissle染色检测致痫大鼠不同时间点病理组织学变化。3.利用免疫组织化学染色,免疫印迹法(Western blotting)研究海马组织中Th17细胞和Tregs细胞及其相关细胞因子的动态变化。结果:1.在水迷宫实验中,TLE组大鼠的逃避潜伏期显著延长、穿越平台区域的次数、游泳速度和目标象限停留时间百分比均较正常组显著减少。2.H.E染色和Nissle染色结果表明TLE组的神经元数量明显减少,神经元的胞体肿胀和变形,细胞核固化,这些变化在造模后1天出现,此后逐渐严重,至第5天最为严重,以后逐渐恢复。3.免疫组化和Western blotting检测结果显示,Th17细胞及其相关细胞因子IL-17A水平在造模后第1天开始升高,至第3天达到峰值,并维持较高水平,至第14天以后逐渐降低;Foxp3+Treg细胞、Tr1细胞及其相关细胞因子Foxp3、IL-10在造模后第3天开始升高,至第7天达到峰值,以后维持较高水平,至14天开始降低,28天以后Th17细胞和Foxp3+Treg细胞、Tr1细胞数量及相关因子表达均趋于稳定。结论:1.匹罗卡品致痫大鼠表现出的一般生命状况恶化、学习记忆能力减退和神经元的损伤均在造模后第5天最为明显,以后逐渐恢复,至28天趋于稳定。2.匹罗卡品致痫大鼠一般生命状况、学习记忆能力和神经元损伤的严重程度与Th17细胞/Tregs细胞之间的免疫平衡相关,表明Th17细胞/Tregs细胞免疫平衡在癫痫发生发展中具有重要意义。利用这些细胞的可塑性,调节这些细胞之间的平衡对于癫痫发病机理,预后和治疗的研究至关重要。第二部分IL-27处理的DCs对匹罗卡品致痫大鼠的治疗作用目的:探讨IL-27处理的DCs对匹罗卡品致痫大鼠的治疗作用。方法:1.通过细胞培养获取骨髓源性的未成熟DCs,用IL-27、PBS和LPS共同孵育处理后通过显微镜观察各组DCs组织学形态特征,流式细胞术检测各组DCs的表型。2.经尾静脉将各组DCs注射入TLE大鼠体内,通过水迷宫对比各组大鼠的学习记忆能力的差异。3.收集各组大鼠海马组织标本,利用H.E染色和Nissle染色对比各组大鼠海马组织病理学变化差异;利用免疫组织化学染色,Western blott ing法对比各组海马组织中Th17细胞和Tregs细胞数量及其相关细胞因子表达的差异。结果:1.倒置显微镜观察和流式细胞术检测结果提示IL-27处理的DCs表现为i DCs组织学特征和表型(CD11chigCD86mid)。2.水迷宫实验中,IL-27处理的DCs使TLE大鼠的逃避潜伏期显著缩短、穿越平台区域的次数、游泳速度和目标象限停留时间百分比均显著增高。3.H.E染色和Nissle染色结果表明IL-27处理的DCs使TLE大鼠神经元数量增多,病理症状好转。4.免疫组化和Western blotting检测结果显示,IL-27处理的DCs使TLE大鼠Tregs细胞数量增多,相关细胞因子的表达增高,Th17细胞数量减少,相关细胞因子的表达降低,Th17细胞与Tregs细胞数量及其相关因子的表达重新平衡。结论:1.IL-27处理的DCs表现出未成熟DCs的组织学形态特征和共刺激因子CD86的中等表达。2.IL-27处理的DCs改善了TLE大鼠的一般生命状况、学习记忆能力和海马组织内神经元损伤。3.IL-27处理的DCs使TLE大鼠海马内Th17细胞数量减少,其相关细胞因子的表达降低,而Tregs细胞细胞数量增多,其相关细胞因子表达增高。4.TLE+IL-27处理的DCs组大鼠一般生命状况、学习记忆能力和神经元损伤改善与Th17/Tregs细胞的免疫平衡恢复相关,表明IL-27处理的DCs通过调整Th17/Tregs细胞免疫平衡达到治疗癫痫的目的。第三部分IL-27处理的DCs通过PD-L1/PD-1途径改善Th17细胞/Tregs细胞平衡目的:探讨IL-27处理的DCs对匹罗卡品致痫大鼠的治疗作用的机制。方法:1.通过免疫荧光染色对比IL-27、PBS和LPS处理DCs表面程序性死亡配体(PD-L)1表达的差异。2.通过免疫荧光双标染色对比各组海马组织内程序性细胞死亡蛋白(PD)-1和CD25的共表达情况。3.通过Western blotting对比各组海马组织内PD-1表达的差异。结果:1.PD-L1在IL-27处理的DCs的表达却较其他处理组高。2.免疫荧光双标染色显示IL-27处理的DCs使TLE大鼠海马组织中PD-1和CD25双阳性细胞数量增多。3.Western blotting检测显示IL-27处理的DCs使TLE大鼠海马组织中PD-1表达升高。结论:1.PD-L1在IL-27处理的DCs上表达较其他处理组增高。2.IL-27处理的DCs使TLE大鼠海马组织内CD25和PD-1双阳性细胞数量增多,PD-1蛋白表达增高。3.IL-27处理的DCs可能通过PD-L1/PD-1途径抑制Th17细胞增殖,同时诱导Tregs细胞的分化,使得Th17细胞/Tregs细胞免疫平衡恢复,达到治疗癫痫的目的。
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