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目的:支气管哮喘(以下简称哮喘)是最常见的气道慢性炎症性疾病之一,据统计,哮喘作为一个全球重大公共卫生问题,影响3亿左右人口,不同国家和地区患病率有所不同,中国大陆地区哮喘患病率为1.24%,约有3000万哮喘患者,且多数哮喘患者病情控制欠佳,容易反复发作,严重影响生活质量。目前治疗哮喘的一线药物仍以糖皮质激素为主,此类药物虽可以相对较好地控制哮喘,但该类药物治疗周期长,长期使用可引起多种副作用。此外,仍有约40%哮喘患者对糖皮质激素治疗不敏感,临床治疗亟需新研发的、安全有效的治疗药物。近年来发现Th17/Treg细胞失衡在哮喘的发病中起了重要作用,这为哮喘的治疗提供了新的思路。本课题使用卵清蛋白(OVA)及氢氧化铝(AL(OH)3)腹腔注射致敏加雾化激发的方式建立BALB/c小鼠哮喘气道炎症模型,以重组灵芝免疫调节蛋白(rLZ-8)进行干预,并与正常小鼠、模型组小鼠及地塞米松干预组小鼠对比,明确rLZ-8对哮喘小鼠气道炎症的干预作用及免疫调节机制;同时使用rLZ-8对体外培养小鼠脾脏T细胞进行干预,观察其对T细胞增殖分化影响,探究rLZ-8对哮喘的作用及其免疫调节机制,以期为哮喘的更多治疗选择提供理论依据。方法:1.rLZ-8对小鼠哮喘的缓解作用及免疫调节机制研究建立小鼠哮喘气道炎症模型和观察药物治疗效果:将BALB/c小鼠用随机数字表法分为4组:分别为对照(Control)组,模型(Model)组,地塞米松注射液(DEX)组,rLZ-8组,每组8只。以OVA和AL(OH)3混合致敏液在第0、7、13天腹腔注射致敏,第19天至32天予OVA溶液雾化激发的方法诱导建立哮喘模型,并从第19天开始分别给予生理盐水、DEX、rLZ-8等对应药物干预2周后,采用ELISA法检测各组小鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)中细胞因子IL-17A、IL-10、IFN-γ和IL-4的水平,HE染色观察肺组织炎症浸润等病理改变。免疫组织化学检测肺组织嗜酸性粒细胞阳离子蛋白(ECP)及成熟树突状细胞(DC)表面分子(CD11c和CD86)水平,流式细胞术检测哮喘小鼠脾脏细胞中CD11c-CD80+成熟DC和CD11c+CD86+成熟DC的比例。流式细胞术检测哮喘小鼠脾脏细胞中CD4+IFN-γ+Th1细胞、CD4+IL-4+Th2细胞、CD4+IL-17A+Th17细胞、CD4+Foxp3+ Treg细胞的比例。Real-time PCR检测肺组织中转录因子T-bet、IFN-γ、ROR γ t、Foxp3 mRNA 表达水平,Western Blotting 检测肺组织中 STAT3 信号通路表达。2.rLZ-8对哮喘相关T细胞的调节作用分选BALB/c小鼠脾脏CD3+T细胞进行体外培养,用Annexin V/PI法检测rLZ-8对T细胞的毒性并得到实验用药的安全浓度。用CD3CD28抗体刺激CD3+T细胞活化并给予DEX和rLZ-8干预后,采用ELISA法检测T细胞培养上清液中细胞因子IL-1 β、IL-10和TGF-β 1的表达水平。CFSE标记CD3+T细胞后刺激诱导分化,予DEX和rLZ-8干预后采用流式细胞术测定CD4+IL-17A+Th17细胞的比例,采用Real-time PCR检测Th17细胞转录因子ROR γ t表达水平,以研究Th17细胞分化情况。流式分选CD4+CD25+T细胞和CD4+CD25-T细胞,用CFSE标记CD4+CD25+Treg细胞后进行体外培养并予DEX和rLZ-8干预,然后流式细胞术测定Treg细胞增殖情况。体外诱导CD4+CD25-T细胞分化为Treg,并予DEX和rLZ-8干预,然后采用流式细胞术测定CD4+Foxp3+Treg细胞比例以研究Treg细胞分化情况,并提取细胞蛋白进行Western Blotting检测STAT3蛋白在各组T细胞中的表达。依据计量资料的正态性,使用单因素ANOVA方差分析、独立样本t检验和秩和检验进行组间比较,组间比较采用Dunnett’ sT3法或者LSD法,P<0.05为具有统计学意义。结果:1.rLZ-8对小鼠哮喘的缓解作用及免疫调节机制研究肺组织HE染色和免疫组织化学结果显示OVA诱导建立哮喘模型组小鼠肺部病理出现明显哮喘气道炎症特征,HE染色结果显示rLZ-8和DEX减轻了小鼠气道炎性浸润,免疫组化结果显示rLZ-8和DEX减少了肺部成熟DC(P<0.01)及嗜酸性粒细胞(EOS)浸润(P<0.01),流式检测也显示rLZ-8降低了哮喘小鼠脾脏中成熟DC细胞(CD11c+CD86+和 CD11c+CD80+DC)的比例(P<0.01)。rLZ-8降低了哮喘小鼠BALF上清液IgE的表达水平(P<0.01)和Th17细胞主要效应因子IL-17A的表达水平(P<0.01),并提高Treg细胞因子IL-10的水平(P<0.01),但未改变Th1细胞因子IFN-γ和Th2细胞因子IL-4的水平(P>0.05)。哮喘小鼠肺组织Real-time PCR显示rLZ-8降低了小鼠的Th17细胞转录因子RORγt的表达水平(P<0.01)并提高Treg细胞转录因子Foxp3的表达水平(P<0.05),但对Th1细胞转录因子T-bet的水平及Th2相关转录因子GATA3的水平则无影响(P>0.05)。rLZ-8下调小鼠脾脏中CD4+IL-17A+Th17细胞的比例并上调CD4+Foxp3+Treg细胞的比例(P<0.01),但对CD4+IL-4+Th2细胞和CD4+IFN-γ+Th1的细胞比例无显著影响(P>0.05)。此外,rLZ-8抑制肺组织中STAT3信号通路的活化(P<0.01)。2.rLZ-8对T细胞调节作用的体外研究rLZ-8抑制了 CD3+T细胞培养液中Th17相关细胞因子IL-1 β的表达(P<0.01),促进了 Treg细胞因子IL-10和TGF-β 1的表达,(P<0.01)。在体外刺激CD3+T细胞活化的研究中发现rLZ-8降低了 Th17细胞特异性转录因子ROR y tmRNA的表达水平和CD4+IL-17A+Th17细胞的比例(P<0.01),并抑制了 STAT3信号通路的活化(P<0.01),说明Th17细胞的免疫应答受到抑制。CD4+CD25+Treg细胞体外增殖研究和CD4+CD25-T细胞体外分化研究中,发现rLZ-8不能促进CD4+CD25+T细胞的增殖(P>0.05),但是可以诱导CD4+CD25-T细胞向CD4+Foxp3+Treg的分化(P<0.01),而DEX则表现为促进CD4+CD25+T细胞增殖的作用(P<0.01),但不诱导Treg分化(P>0.05)。结论:本研究结果揭示了rLZ-8具有改善哮喘小鼠气道炎症方面的免疫调节作用,其机制可能是通过抑制STAT3信号通路,调节Th17/Treg细胞平衡,表现为抑制了 Th17细胞的增殖活化及转录因子ROR γ t、细胞因子IL-17A的释放,同时促进了 CD4+Foxp3+Treg的分化及其转录因子Foxp3和细胞因子IL-10的释放,并抑制了 DC成熟,从而发挥改善哮喘小鼠气道炎症的免疫调节作用。因此,有良好免疫调节功能的rLZ-8具备成为哮喘治疗药物的可能。