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在胞内菌和病毒感染后,特异性CD8+T细胞在接收抗原呈递细胞(APCs)传递的抗原信号,共刺激信号和细胞因子信号后发生分裂增殖分化为效应细胞,细胞数量迅速扩增在感染后7-8天左右达到高峰。随后大部分效应CD8+T细胞发生凋亡,约10%左右存活下来并逐渐转变为长期存活的记忆细胞。根据特异性CD8+T细胞应答动力曲线,可以将整个应答过程划分为效应期、收缩期和记忆期。效应期CD8+T增殖的同时伴随细胞分化为效应细胞并趋化至感染部位清除病原。收缩期和记忆期的意义在于机体可以避免应答过度导致病理性损伤,也可以保持灵活性以应对新的病原感染。记忆细胞则可以在相同病原再次感染时发挥更强的保护性免疫应答,所以针对收缩期和记忆期的调节机制具有重要的生理意义。补体是参与抵御病原感染的天然免疫的一个重要的组成部分,近年很多文献报道补体具有更广泛的生理作用,其中包括调节适应性免疫。补体除了在多个阶段多种层次上调节B细胞免疫外,还可以调节T细胞的分化、增殖、凋亡等。目前有研究发现在移植和病毒感染模型中补体可调节CD8+T细胞初次应答,但是对于补体是否可以调节CD8+T细胞应答收缩和记忆形成还不是很清楚。我们利用胞内菌减毒的李斯特菌(ΔrLm-OVA)系统性感染C3缺陷(C3-/-)小鼠,并胞内IFN-γ流式染色方法和Kb/OVA pentamer方法检测其特异性CD8+T细胞应答动力学变化。实验均发现尽管C3-/-小鼠中CD8+T细胞初次应答比WT对照小鼠要低,但其CD8+T细胞应答收缩相对减少并伴随记忆形成增多。用烈性李斯特菌(rLm-OVA)感染C3-/-小鼠和WT对照,同样发现了在C3-/-小鼠中特异性CD8+T细胞应答收缩相对减少和记忆形成增多。眼镜蛇毒因子(Cobra Venom Factor, CVF)处理小鼠可以消耗其循环或系统性补体C3。我们用CVF处理(-1-14天)小鼠后发现处理组小鼠循环补体C3水平降至正常水平的十分之一左右。结果显示相对于对照小鼠,CVF处理小鼠内的特异性CD8+T细胞应答收缩减少和记忆形成增多。因此,我们推测循环补体在李斯特菌感染模型中发挥主要的调节CD8+T细胞应答的作用。之前很多文献发现主要是在APC-T细胞局部产生的补体发挥调节T细胞免疫的作用。为了进一步明确是肝脏来源的系统性补体C3发挥主要作用或是单核-淋巴细胞来源的局部补体C3发挥主要的作用,我们采用骨髓嵌合小鼠来进行研究。骨髓嵌合小鼠中系统性补体C3来自受体小鼠,单核-淋巴细胞来源的局部补体C3来源于供体小鼠,可以用以区别系统性补体和局部补体的对特异性CD8+T细胞免疫应答反应的调节作用。亚致死剂量的γ射线辐照WT和C3-/-小鼠受体小鼠后分别过继转移WT或C3-/-来源的骨髓细胞,总共形成四组。等骨髓重建2个多月后,对四组小鼠进行李斯特菌感染,并观察其CD8+T细胞应答动力学变化。实验结果显示无论接受什么背景的骨髓细胞,C3-/-受体小鼠组的特异性CD8+T细胞应答收缩相比WT受体小鼠组减少。而同一背景小鼠分别接受了来自WT和C3-/-来源的骨髓细胞的后,两组CD8+T细胞应答收缩程度无显著统计学差别。由此我们认为肝脏来源的系统性C3在调节CD8+T细胞应答收缩和记忆形成中发挥主要作用。CVF干预系统性C3可以调节CD8+T细胞应答收缩和记忆形成。这提示了其在设计改善疫苗效果方面应用的可能性。我们想知道在C3缺陷(C3-/-)或CVF处理小鼠的条件下形成的记忆性CD8+T细胞功能情况。记忆性CD8+T细胞有着与初始CD8+T细胞和效应CD8+T细胞不一样的表型和功能。首先,我们先检测C3-/-与WT小鼠中形成的记忆性CD8+T细胞表型表达。实验结果显示CD62L、KLRG-1、CD127、CD44,以及IL-2分泌能力都没有显著统计学差异。其次,我们过继转移用不同浓度CFSE标记的负载和不负载OVA肽的靶细胞至记忆期的C3-/-和WT小鼠,检测其特异性CD8+T细胞的体内杀伤能力。结果显示C3-/-小鼠内的靶细胞杀伤比例大于WT小鼠,与其特异性CD8+T细胞数差别一致,因此我们推测细胞平均杀伤能力在C3-/-和WT小鼠中并无明显差别。再次,CVF处理小鼠和对照小鼠在记忆期给予再次感染后,两组小鼠中记忆性CD8+T细胞扩增速度一致,表现出相似的应答强度,表明C3被消耗情况下形成的CD8+T细胞再次应答能力与WT小鼠无差异。最后,同时分别将C3-/-和WT小鼠内的记忆性CD8+T细胞过继转移至未感染的野生小鼠中,感染后检测两组受体小鼠中过继转移的CD8+T细胞应答能力强弱差异。结果显示来自C3-/-和WT的过继转移的记忆性CD8+T细胞增殖后扩增倍数无明显统计学差异。这些结果表明C3缺陷或被消耗的情况下生成的记忆性CD8+T细胞具有正常的表型和功能。可以在CD8+T细胞应答效应期和收缩期发挥调节作用的因素不同。我们用CVF分别在效应期(-1-6天)或收缩期(7-14天)处理小鼠,试图确定补体在哪个时期调节CD8+T细胞应答收缩和记忆形成。我们发现在效应期给予CVF处理小鼠的特异性CD8+T细胞应答收缩比对照减少,而收缩期CVF给予处理小鼠的CD8+T细胞应答收缩与对照无统计学差异。这一结果表明C3主要在效应期对CD8+T细胞应答收缩和记忆形成发挥调节作用。接下来我们致力于分析已知在效应期可以塑造CD8+T细胞应答的因素是否参与C3对CD8+T细胞应答收缩和记忆形成的调节过程。首先,有文献报道在效应期后期持续存在的抗原可能影响CD8+T细胞应答收缩。我们在感染后第4天开始给小鼠喂饮抗生素水以清除效应期晚期(6~7天)可能存在细菌抗原。采用CFU实验检测小鼠脾脏内细菌滴度,结果提示效应期晚期细菌被完全清除。在C3-/-小鼠体内的CD8+T细胞应答收缩仍有相对于WT明显减少的差异,表明可以排除效应期后期持续存在的抗原的因素参与调节CD8+T细胞应答收缩的可能性。其次,特异性效应CD8+T细胞是一个异质性群体,由各种不同亲和力的克隆构成。高亲和力的克隆比低亲和力的克隆更容易分化为短期存活的效应细胞,从而造成随后的CD8+T细胞应答收缩更多。我们试图检验C3-/-和WT小鼠在应答高峰期的效应CD8+T细胞的亲和力是否存在差异导致CD8+T细胞应答收缩程度不同。实验结果显示C3-/-小鼠和WT小鼠中特异性效应CD8+T细胞的TCR的Vβ谱无显著差别,对不同滴度抗原的应答灵敏度在两组中也没有明显统计学差异。这些结果说明特异性效应CD8+T细胞克隆的亲和力与C3调节CD8+T细胞应答收缩和记忆形成无相关关系。从分析这些实验结果可以提示抗原相关性因素不参与与C3调节CD8+T细胞应答收缩和记忆形成的过程。随后,我们发现应答高峰期的效应CD8+T细胞KLRG-1和CD127表达在C3-/-小鼠和WT小鼠中有显著差别。在C3-/-小鼠中有更少的效应CD8+T细胞分化为KLRG-1hiCD127low短期存活的效应细胞(SLECs)和更多的KLRG-1lowCD127hi记忆前体效应细胞(MPECs)。CVF处理后的小鼠在应答高峰期效应CD8+T细胞分化的亚群中KLRG-1hi细胞占比比对照组显著减少。这些结果提示从效应CD8+T细胞分化的不同比例的SLECs与MPECs与两组小鼠在随后的CD8+T细胞应答收缩和记忆形成存在显著差异有相关性。已有很多研究支持效应期早期APCs提供的细胞因子第三信号在编程CD8+T细胞应答收缩和记忆形成中发挥主要作用。进一步,我们试图观察在感染后24小时的效应期早期C3-/-小鼠和WT小鼠中促炎细胞因子有无差别。我们在实验中检测到小鼠血清中IL-12,IFN-γ等促炎细胞因子水平在C3-/-小鼠中下降明显。结合之前的结果,一种可能的关于C3如何调节CD8+T细胞应答的机制的解释为:C3通过影响早期促炎细胞因子进而调节效应CD8+T细胞分化,造成随后的CD8+T细胞应答收缩和记忆形成的差别。此外,在很多C3对T细胞免疫的研究中发现APC-T细胞来源的局部C3可通过C5aR发挥调节作用。最初,我们通过采用C5aR阻断剂来阻断C5aR信号通路并观察李斯特菌感染后的特异性CD8+T细胞应答动力学变化。结果显示C5aR阻断剂处理组的CD8+T细胞应答收缩和记忆形成与对照组无显著统计学差异。更进一步,我们采用C5aR敲除小鼠中来观察C5aR信号通路对特异性CD8+T细胞应答收缩和记忆形成的影响,结果显示实验组和对照组的特异性CD8+T细胞应答收缩也没有统计学差别。这些结果提示在李斯特感染模型中,C3通过一种不依赖其下游C5aR信号通路的机制发挥对CD8+T细胞应答收缩和记忆形成的调节作用。我们的研究发现了补体在调节CD8+T细胞应答收缩和记忆形成过程中扮演重要的角色,丰富了补体对于CD8+T细胞应答调节机制的认识,也加深了天然免疫和适应性免疫相互作用的理解。此外,CVF处理小鼠消耗系统性补体C3后可以调节CD8+T细胞应答收缩,增强记忆形成。这一现象提示通过干预补体组份可能帮助改进疫苗设计策略,增强疫苗保护性效果。