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第一部分:可溶性B7-H1(sB7-H1)在中性粒细胞性哮喘患儿BALF中的表达及临床意义 目的: 研究中性粒细胞性哮喘患儿BALF中可溶性B7-H1(sB7-H1)的表达水平,并分析与Th1、Th2、Th17细胞及其相关因子间的相关性,探讨sB7-H1的异常表达在中性粒细胞性哮喘发作中的临床意义。 方法: 选取2015年10月~2016年11月在苏州大学附属儿童医院呼吸科住院治疗并符合诊断标准的支气管哮喘患儿26例,均采集住院后支气管肺泡灌洗术中BALF,依据肺泡灌洗液中性粒细胞计数分为中性粒细胞性哮喘组(A组)及非中性粒细胞哮喘组(B组),以同期住院行支气管异物取出术患儿15例为对照组(C组),并采集术中BALF。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测BALF中sB7-H1、IL-4、IL-6、IFN-γ、IL-17、GM-CSF的表达水平,分析sB7-H1与其他细胞因子的相关性。 结果: 中性粒细胞哮喘组患儿BALF中淋巴细胞及中性粒细胞计数百分比高于非中性粒细胞哮喘组(P均<0.05),嗜酸性粒细胞百分比低于非中性粒细胞哮喘组(P均<0.05)。中性粒细胞哮喘组患儿BALF中sB7H1、IL-6、IL-17、GM-CSF水平均显著高于非中性粒细胞组及正常对照组(P均>0.05);非中性粒细胞哮喘组患儿BALF中IL-4水平高于中性粒细胞哮喘组及对照组(P=0.014,P<0.001),IFN-γ水平低于中性粒细胞哮喘组及正常对照组(P均>0.05)。中性粒细胞哮喘组BALF中sB7-H1的水平与GM-CSF、IL-6、IFN-γ、IL-17呈正性显著相关(r=0.879,P<0.001,r=0.718、P=0.006,r=0.791、P=0.001,r=0.726、P=0.005),与IL-4水平无显著相关(r=-0.349、P=0.242,);中性粒细胞哮喘组BALF中IL-17的水平与IL-6及GM-CSF呈正性显著相关(r=0.890,P<0.001,r=0.817,P=0.001),与 IL-4水平无显著相关(r=-0.029、P=0.924)。 结论: 中性粒细胞哮喘与嗜酸性粒细胞为主的非中性粒细胞哮喘发生发展的免疫机制存在着部分差异,中性粒细胞哮喘的发生发展可能主要与 sB7-H1、IL-6、IL-17及GM-CSF表达水平升高的Th17/IL-17免疫失衡有关,而以嗜酸性粒细胞为主的非中性粒细胞哮喘表现为Th2细胞的分泌亢进及Th1细胞功能低下的Th1/Th2的免疫失衡。中性粒细胞哮喘患儿BALF中sB7-H1的水平与Th17型细胞因子GM-CSF、IL-6、IL-17呈正性显著相关,sB7-H1通过Th17型细胞因子IL-17诱导IL-6及GM-CSF的分泌,导致中性粒细胞炎症的发生,介导中性粒细胞性哮喘发生。 第二部分:B7-H1抗体对中性粒细胞哮喘小鼠模型的作用研究 目的: 研究B7-H1抗体在中性粒细胞哮喘小鼠模型中的作用;探讨B7-H1在中性粒细胞哮喘的免疫机制,特别是与Th1、Th2及Th17细胞的关系。 方法: 采购SPF级6-8周雌性BALB/c小鼠,随机分为四组:中性粒细胞哮喘组(A组)、PBS对照组(B组)、IgG组(C组)、B7-H1抗体组(D组)。其中A、C、D组均在0、7、14天给予腹腔注射OVA+LPS致敏,从第22天起连续8天给予OVA半小时雾化吸入,此外,C组及D组在0、3、7、10、14天分别给予腹腔注射IgG及B7-H1抗体。B组给予同剂量PBS注射和激发。各组小鼠于末次激发24小时后麻醉处死,采集血浆。小鼠进行支气管肺泡灌洗,支气管肺泡灌洗液(BALF)进行细胞总数计数及分类计数,采用细胞流式技术测定肺组织 B7-H1表达情况;采用 ELISA法测定小鼠血浆及BALF中IL-4、IL-6、IL-17、IFN-γ、TNF-α、C-GSF的水平;小鼠肺组织行HE染色、PAS染色及B7-H1免疫组化,观察肺组织炎性细胞及嗜酸性粒细胞浸润情况、气道粘液分泌情况及肺组织B7-H1表达情况。 结果: A组及C组小鼠BALF中总细胞数及中性粒细胞比例高于B组小鼠(P均<0.05),加用 B7-H1抗体后,D组小鼠 BALF中细胞总数及中性粒细胞比例低于 A组及C组(P均<0.05),但仍高于B组小鼠(P<0.05);A组及C组小鼠肺组织中B7-H1阳性率及荧光强度均高于B组及D组(P均<0.05);A组及C组小鼠血浆及BALF中IL-17、IL-4、TNF-α、G-CSF水平显著高于B组(P均<0.05),但A组小鼠血浆及BALF中IFN-γ水平则显著低于B组(P均<0.05),A组BALF中IL-6水平显著高于B组(P<0.05),加用B7-H1抗体后,D组血浆IL-17、IL-4、TNF-α、G-CSF水平较A组和C组下降(P均<0.05),但高于B组(P<0.05)。D组BALF中IL-17、IL-6水平低于A组(P均<0.05),且与B组无差异,IL-4及TNF-α水平较B组升高(P均<0.05)且与A组及C组无显著差异(P均>0.05),G-CSF水平低于A组,但高于B组(P均<0.05);肺组织病理染色显示B组小鼠肺组织无明显炎性细胞浸润及粘液分泌,A组及 C组小鼠肺组织及气道周围可见较多炎性细胞浸润,气道内可见红色酸性粘液分泌亢进;D组小鼠肺组织及气道周围炎性细胞浸润及粘液分泌较A组及C组减轻,但仍重于B组;免疫组化显示B组小鼠肺组织中几乎无B7-H1表达,A组及C组表达最高,D组小鼠气道周围及肺泡间质间质中可见少量B7-H1阳性DC。 结论: 中性粒细胞哮喘小鼠模型提示肺内中性粒细胞的聚集、中性粒细胞哮喘的发生发展与Th1/Th2/Th17细胞失衡相关;B7-H1抗体治疗能降低哮喘小鼠气道炎症反应及中性粒细胞浸润,减少肺组织上 B7-H1的表达,减轻肺组织结构病理改变、炎性细胞浸润及气管内粘液的分泌,同时使Th2和Th17型细胞因子IL-4、IL-17、TNF-α、G-CSF、IL-6分泌减少,但对Th1细胞因子IFN-γ无明显作用,提示在中性粒细胞哮喘的诱导期给予B7-H1抗体可通过下调Th2和Th17免疫反应而部分阻断哮喘的进展,这也说明B7-H1对Th2及Th17具有正向刺激作用,对哮喘的发生发展具有促进作用。