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目的: 利用免疫佐剂明矾(Aluminium hydroxide,ALUM)与鸡卵清蛋白(Ovalbumin,OVA)腹腔致敏小鼠,并联合OVA雾化诱导小鼠过敏性哮喘,研究肺部CD103+DC在过敏性哮喘中作用。 利用C57BL/6、Batf3-/-缺陷鼠和CD11c-DTR小鼠来研究肺部CD103+DC在过敏性哮喘中的作用。本论文主要以分子与细胞免疫学、免疫组织化学方法,研究在过敏性哮喘发生发展过程中,肺部CD103+DC在获得性免疫反应中功能的变化,以明确其可能的作用机制。为探索过敏性哮喘等呼吸系统相关疾病的发病机制、预防、药物过敏提供理论依据。 方法: 首先,选用7-8周雌性C57BL/6小鼠,以免疫佐剂明矾(alum)加入鸡卵清蛋白(OVA),震荡混匀充分乳化OVA后,给予小鼠腹腔注射做初次致敏,第14天再次相同剂量进行第二次腹腔致敏,然后在28-30天之间用1%OVA连续雾化3天,每次30min,构建小鼠过敏性哮喘模型。 其次,应用相关转基因和基因敲除纯合小鼠及其嵌合小鼠建立哮喘模型,建立Batf3-/-嵌合小鼠过敏性哮喘模型。各小组小鼠连续雾化3天后,摘取眼球取血,颈椎脱臼处死,取支气管肺泡灌洗液、肺引流淋巴结、肺脏制备单细胞,以FACS Aria Ⅱ流式细胞仪检测相关的肺泡巨噬细胞(AM)、树突状细胞亚群(DCs)、淋巴细胞亚群及其相关胞内细胞因子的表达水平;以ELISA的方法检测灌洗液中IL4、IL-5、血清中IgG1、IgG2b表达水平;以Real-time PCR检测肺组织、肺引流淋巴结中转录因子和细胞因子的表达水平;对肺部组织切片进行PAS、HE染色,观察肺部变应性炎症反应状态、肺部组织形态的变化情况。 再次,对CD11c-DTR转基因小鼠颈椎脱臼处死,取其骨髓制单细胞悬液,尾静脉回输至辐照后的C57BL/6小鼠,制备CD11c-DTR嵌合鼠,8周后检测嵌合情况,雾化前一天气管内注射DT清除肺部DC,建立CD11c-DTR嵌合小鼠过敏性哮喘模型。各小组小鼠连续雾化3天后,摘取眼球取血,颈椎脱臼处死,取支气管肺泡灌洗液、肺引流淋巴结、肺脏制备单细胞,以FACS Aria Ⅱ流式细胞仪检测相关的肺泡巨噬细胞(AM)、树突状细胞亚群(DCs)、淋巴细胞亚群及其相关胞内细胞因子的表达水平;以ELISA的方法检测灌洗液中IL4、IL-5和血清中IgG1、IgG2b等的表达水平;用Real-time PCR检测肺组织IL-4、IL-5 RNA表达水平;对肺部组织切片进行PAS、HE染色,观察肺部变应性炎症反应状态、肺部组织形态的变化情况。 最后,用体内趋化实验方法,取正常C57BL/6小鼠剔除背部毛发,用5ml注射器皮下注入3ml气体,在小鼠背部形成气泡,然后三天之后再注射一次,分选C57BL/6哮喘模型中和对照小鼠CD103+DC、CD11b+DC、AM注射到小鼠后背气泡中,12h用PBS冲洗气泡,用流式细胞仪检测气泡嗜酸性粒细胞、T淋巴细胞数目。肺部趋化实验,用流式细胞仪分选C57BL/6小鼠CD103+DC、CD11b+DC气管内注射正常C57BL/6,48h观察肺部嗜酸性粒细胞、T淋巴细胞细胞数变化。 结果: 在C57BL/6小鼠哮喘模型中,流式细胞仪检测肺灌洗液中单细胞悬液以及肺单细胞悬液,发现肺单细胞悬液以及肺灌洗液中单细胞悬液的嗜酸性粒细胞、AM、DCs、单核细胞、中性粒细胞、淋巴细胞等细胞数,哮喘模型组比对照组显著升高。肺部切片PAS/HE染色,在肺部呼吸道周围炎症细胞募集浸润程度以及气道粘液分泌程度上,哮喘模型组比对照组在炎症细胞浸润程度显著加重。ELISA方法检测血清中IgG1的表达,发现哮喘模型组比对照组显著升高,而这两组IgG2b无差异。从而证明腹腔致敏OVA+ALUM并且OVA雾化组肺部炎症状态严重,并且明显高于PBS阴性对照组。 在Batf3-/-小鼠哮喘模型中,用FACS Aria Ⅱ的含9色流式细胞仪检测发现肺单细胞悬液以及支气管肺灌洗液中嗜酸性粒细胞、DCs、中性粒细胞、淋巴细胞等细胞数,Batf3-/-小鼠哮喘模型组比对照哮喘组显著升高;肺组织切片HE/PAS染色,在呼吸道周围炎症细胞募集浸润程度以及气道粘液分泌程度方面,Batf3-/-小鼠哮喘模型组比对照哮喘组显著减轻;ELISA方法检测血清中IgG1的表达,发现Batf3-/-小鼠哮喘模型组比对照哮喘组显著减轻,而这两组IgG2b无差异;肺组织提取RNA做Realtime-PCR,发现Batf3-/-小鼠哮喘模型组比对照哮喘组在IL-4、IL-5基因水平上显著降低。说明肺部CD103+DC缺失后会导致肺部炎症明显下降,CD4+T增殖明显降低。 CD11c-DTR转基因嵌合小鼠哮喘模型,气管内注射DT可以清除肺部DC,我们的结果表明该处理方式清除CD103+DC的比例显著高于CD11b+DC。CD11c-DTR转基因嵌合小鼠雾化前一天气管内注射DT清除肺部DC,流式细胞仪检测发现支气管肺灌洗液以及肺部单细胞悬液的嗜酸性粒细胞、DCs、中性粒细胞、淋巴细胞等细胞数,在哮喘模型中气管内注射DT比PBS显著下降;肺部切片HE/PAS染色,在哮喘模型中气管内注射DT组比PBS组在呼吸道周围炎症细胞募集浸润程度以及气道粘液分泌程度上显著减轻;ELISA方法检测血清中IgG1的表达,发现在哮喘模型中气管内注射DT组比PBS组显著减轻,而这两组IgG2b无差异。从而证明说明在OVA再刺激阶段,DT清除CD103+DC后会导致肺部炎症明显下降,CD4+T增殖明显降低。 在体内趋化实验中,分选C57BL/6哮喘模型中和对照小鼠CD103+DC、CD11b+DC、AM注射到小鼠后背气泡中,流式细胞仪检测发现嗜酸性细胞、T淋巴细胞显著增加。用流式细胞仪分选C57BL/6小鼠CD103+DC、CD11b+DC气管内注射正常C57BL/6,48h流式细胞仪检测发现嗜酸性细胞、T淋巴细胞显著增加。说明肺部DC亚群中CD103+DC直接趋化T淋巴细胞到达肺部,从而引起肺部TH2反应。 结论: 1、肺部CD103+DC在过敏性哮喘的肺部炎症过程中有促进炎症作用; 2、肺部CD103+DCs在过敏性哮喘中促进TH2反应作用; 3、肺部CD103+DC趋化T淋巴细胞主要DC亚群。