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研究背景心肌炎是由感染或非感染因素导致的心肌炎症性疾病,其中病毒感染为主要致病因素。目前研究表明,病毒性心肌炎患者的心肌组织损伤主要是由病毒直接损害和其引起的机体免疫反应导致的。免疫反应在心肌炎的发生发展过程中起着十分重要的作用,其中又以T淋巴细胞介导的细胞免疫反应为主。猪心肌肌球蛋白诱导的自身免疫性心肌炎(EAM)是由CD4+T淋巴细胞介导的心脏炎症性疾病模型。根据分泌细胞因子的不同,通常将CD4+T淋巴细胞分为Thl细胞、Th2细胞、Th17以及调节性T细胞(Treg)等。T淋巴细胞亚群在细胞免疫及体液免疫中起着重要作用,并在机体的免疫调节中占主要地位。国内外有研究报道,Th1/Th2平衡与Th17/Treg平衡在HIV等传染性疾病、自身免疫性甲状腺疾病及自身免疫性肝炎等疾病的免疫反应过程中起着重要作用,Th1、Th17表现为促炎症反应作用,加重自身组织损伤,而Th2、Treg表现为抗炎作用。T细胞的活化需要抗原识别提供第一信号以及共刺激信号通路提供第二信号。CD40/CD40L共刺激信号通路是最具代表性的共刺激分子之一,在感染性疾病与自身免疫性疾病中起着十分重要的作用,阻断该信号通路可以减轻疾病自身免疫反应导致的组织损伤。我们前期研究显示应用CD40Ig阻断融合蛋白CD40/CD40L共刺激信号通路后对病毒性心肌炎具有明显的治疗作用。小干扰RNA (small interfering RNA, siRNA)是长度为21-25个核苷酸的小RNA分子,在RNA干扰(RNAi)技术中占主导地位,可激发目标mRNA的沉默,可以对免疫性疾病起到治疗作用。本课题组前期已应用CD40siRNA阻断CD40/CD40L共刺激信号通路对自身免疫性心肌炎进行治疗,证明其能减轻大鼠心肌炎症,然而其具体分子作用机制尚未明确。研究目的本实验将应用CD40siRNA治疗大鼠自身免疫性心肌炎,检测大鼠心电图、超声心动图及心肌组织病理变化,并检测大鼠外周血ThI相关细胞因子干扰素(IFN)-γ、Th2相关细胞因子白介素(IL)-4、Th17相关细胞因子IL-17及Treg相关细胞因子转化生长因子(TGF)-β水平的变化,以探讨CD40siRNA治疗心肌炎的作用机制。研究方法采用随机数字表法将Lewis大鼠随机分为正常对照组、EAM组、CD40siRNA治疗组及siRNA对照组。第0天和第7天,EAM组、CD40siRNA治疗组及siRNA对照组大鼠注射猪心肌肌球蛋白建立EAM模型。第7天,CD40siRNA治疗组大鼠予CD40siRNA治疗。观察各组大鼠基本情况,于第21天记录各组大鼠心电图及超声心动图后处死大鼠,观察心肌组织病理变化并计算病理学积分,应用ELISA方法检测大鼠外周血IFN-γ、IL-4、IL-17及TGF-β的水平。研究结果1.EAM组、CD40siRNA治疗组及siRNA对照组中大鼠的总体发病率为100%,且各组大鼠均无死亡。各组大鼠体重自第0天起逐渐上升,EAM组自第6天起体重进行性下降,CD40siRNA治疗组于第6天体重略下降后逐渐恢复。2.正常组与CD40siRNA治疗组大鼠心电图均正常,EAM组与siRNA组心电图各有1例出现室性早搏。3.EAM组、CD40siRNA组及siRNA组大鼠超声心动图检查显示左心室内径扩大或缩小、左室心肌肥厚、左室壁心肌动度减低及心包积液。EAM组和siRNA组左室射血分数(LVEF)与左室短轴缩短率(LVFS)较正常对照组均明显减低(p<0.05),CD40siRNA治疗组LVEF与LVFS均显著高于EAM组(p<0.05)。4.EAM组、CD40siRNA治疗组及siRNA对照组大鼠心肌组织病理检查显示心肌纤维断裂、心肌细胞坏死及炎性细胞浸润。CD40siRNA治疗组心肌组织病理学积分明显低于EAM组(p<0.05)。5.EAM组大鼠外周血IFN-γ及IL-4水平较正常对照组均明显升高(p<0.05)。CD40siRNA治疗组大鼠外周血IFN-γ水平较EAM组下降,而IL-4水平较EAM组明显升高(p<0.05)。6.EAM组大鼠外周血IL-17及TGF-β水平较正常对照组均升高(p<0.05)。CD40siRNA治疗组大鼠外周血IL-17水平较EAM组降低,而TGF-β水平较EAM组明显升高(p<0.05)。7.大鼠外周血IFN-γ水平与心肌组织病理积分呈正相关(r=0.755,p<0.05),IL-4水平与心肌组织病理积分呈负相关(r=-0.636,p<0.05)。8.大鼠外周血IL-17水平与心肌组织病理积分呈正相关(r=0.841,p<0.05),TGF-β水平与心肌组织病理积分呈负相关(r=-0.563,p<0.05)。9.大鼠外周血IFN-γ水平与LVEF呈负相关(r=-0.570,p<0.05),IL-4水平与LVEF呈正相关(r=0.521,p<0.05)。10.大鼠外周血IL-17水平与LVEF呈负相关(r=-0.635,p<0.05),TGF-β水平与LVEF呈正相关(r=0.541,p<0.05)。研究结论1. CD40siRNA可明显减轻EAM大鼠心肌炎症,改善心功能。2.EAM组大鼠心肌炎急性期出现Th1/Th2和Th17/Treg失衡,以Thl和Th17介导的免疫反应为主,存在Th1/Th2和Th17/Treg偏移。3. CD40siRNA可抑制Thl和Thl7介导的促炎反应,并增强Th2与Treg介导的抗炎反应,可纠正Th1/Th2和Th17/Treg失衡,其治疗自身免疫性心肌炎的机制可能与此有关。