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研究背景哮喘是多种细胞参与的以气道高反应性和气道重塑为主要特征的慢性的气道炎症,嗜酸性粒细胞(Eosinophils,EOS)是哮喘发病的关键效应细胞[1,2]。肺部EOS的聚集主要有两种方式:IL-5依赖途径与IL-5非依赖途径,IL-5和IL-13分别在这两种途径中发挥关键作用[3]。临床和实验研究已经证实,CD4+Th2细胞和特异性细胞因子的产生(特别是IL-4、IL-5、IL-10、IL-13)在过敏性炎症反应导致的气道高反应性(airwayhyperresponsiveness,AHR)中起着关键性的作用。IL-4和IL-13是B细胞IgE转换的的关键因子,IL-4和IL-13上调B细胞和单核细胞低亲和力IgE受体(CD23,FceRII)的表达,同时增强抗原表达及调节巨噬细胞的功能[4]。众所周知,IL-5调节EOS的活化、增殖、分化和生存时间[5],在小鼠过敏性气道炎症及气道高反应性的发生发展中发挥着重要作用[4]。IL-5通过与其受体结合而作用于EOS,IL-5受体包含α和β两种亚基,形成膜结合性与可溶性两种蛋白形式,IL-5可溶性受体(IL-5solublereceptor,sIL-5Rα)在体外可以阻断IL-5细胞因子的作用,从而达到阻抑EOS聚集的目的,具有抗炎作用[6]。具有阻滞作用的IL-4突变体(IL-4mutant,IL-4MT)有很多个,双突变型(Q116D,Y119D)突变体,其116位的谷氨酸及119位的酪氨酸被天门冬氨酸代替。Ⅱ型IL-4受体由IL-4受体α(IL-4Rα)及IL-13Rα1组成,即IL-13R。IL-4MT能结合IL-4R/IL-13R,但不引起信号传导,可作为IL-4及IL-13的阻滞剂[7,8,9]。研究认为,Th1、Th2之间存在相互调节作用,Th1、Th2型细胞的比例失衡是哮喘发病的重要机制。Th1主要介导细胞免疫应答,IFN-γ是主要的Th1型细胞因子。Th2主要介导体液免疫应答,辅助B细胞产生IgE。正常机体内,Th0按照一定的比例分化为Th1和Th2。研究表明,哮喘患者的Th1/Th2比例关系趋向于Th2占优势,Th2细胞的功能异常增高。Th1、Th2之间处于相互抑制状态,Th1型细胞因子能够抵消Th2型细胞因子的作用[10]。IFN-γ、IgE水平的变化可以间接反映Th1、Th2之间比例变化趋势。哮喘的发病机制非常复杂,而且哮喘患者体质之间也存在着不同,临床上如果只是针对一个分子进行靶向治疗,是很难对所有患者都有效果的。因此针对多层面的干预治疗,是我们今后研究的重点方向。本研究拟联合应用IL-5可溶性受体与IL-4突变体作用于哮喘小鼠模型,探讨其对哮喘小鼠气道高反应性及IgE、IFN-γ水平的影响,深入探讨哮喘发病机制,为哮喘的临床治疗提供新的思路。目的:1.通过观察IL-5可溶性受体(sIL-5Rα)与IL-4突变体联合作用于小鼠哮喘模型,探讨其对哮喘小鼠气道高反应性(AHR)的影响,深入了解哮喘发病机制,为更有效的治疗提供可能。2.观察联合应用IL-5可溶性受体(sIL-5Rα)与IL-4突变体作用于小鼠哮喘模型,探讨其对哮喘小鼠血清及BALF中IgE、IFN-γ水平的影响,进一步了解多层面干预靶向治疗的潜在价值。方法:1.随机将50只BALB/c雌性小鼠分成五组,分别为正常对照组、哮喘组、IL-4MT治疗组、sIL-5Rα治疗组和IL-4MT联合sIL-5Rα治疗组(简称联合治疗组)。采用腹腔注射卵蛋白(Ovalbumin,OVA)与氢氧化铝混悬液对小鼠进行致敏,用卵蛋白进行雾化,建立小鼠哮喘模型,其中正常对照组用生理盐水替代。雾化前30分钟,IL-4MT治疗组、sIL-5Rα治疗组及联合治疗组分别腹腔注射IL-4突变体、IL-5可溶性受体、IL-4突变体和IL-5可溶性受体各100μg,正常对照组与哮喘组用生理盐水替代。2.于末次激发24小时后,使用不同浓度的氯化乙酰胆碱激发各组小鼠,测定其肺阻力,ELISA法观察比较各组血清及支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolarlavagefluid,BALF)中IgE、IFN-γ水平的变化,肺组织行HE染色,观察病理变化。结果:1.①与正常对照组相比较,在氯化乙酰胆碱的浓度分别为20μg/mL、40μg/mL时,哮喘组小鼠的肺阻力显著增加(P<0.01)[(6.46±0.62)cmH2O/(ml·s)vs(4.07±0.53)cmH2O/(ml·s);(12.01±1.79)cmH2O/(ml·s)vs(7.36±0.47)cmH2O/(ml·s)]②与哮喘组相比,IL-4MT治疗组小鼠在氯化乙酰胆碱浓度为40μg/mL时肺阻力显著下降(P<0.05)[(9.04±0.97)cmH2O/(ml·s)vs(12.01±1.79)cmH2O/(ml·s)],sIL-5Rα治疗组小鼠肺阻力无明显变化(P>0.05),联合治疗组小鼠在氯化乙酰胆碱的浓度分别为20μg/mL、40μg/mL时肺阻力显著下降(P<0.05)[(5.40±0.83)cmH2O/(ml·s)vs(6.46±0.62)cmH2O/(ml·s)];(8.58±0.91)cmH2O/(ml·s)vs(12.01±1.79)cmH2O/(ml·s)]。③与IL-4MT治疗组和sIL-5Rα治疗组相比,联合用药治疗组小鼠肺阻力下降更显著(P<0.05)。2.①与正常对照组相比较,哮喘组的小鼠血清及BALF中IgE的含量显著增加[(411.96±26.56)ng/mLvs(137.29±19.69)ng/mL及(27.65±0.71)ng/mLvs(3.60±0.97)ng/mL],IFN-γ的含量显著降低[(336.46±80.81)pg/mLvs(672.94±48.86)pg/mL及(89.31±26.66)pg/mLvs(219.30±50.03)pg/mL],差异具有统计学意义(P<0.01)。②与哮喘组相比较,IL-4MT治疗组、sIL-5Rα治疗组及联合治疗组小鼠血清及BALF中IgE的含量明显下降(P<0.01)[分别为(305.16±10.22)ng/mL、(11.86±0.74)ng/mL及(302.38±14.95)ng/mL、(12.96±0.86)ng/mL及(242.08±42.29)ng/mL、(8.67±1.02)ng/mL],IFN-γ的含量明显上升(P<0.05)[分别为(489.77±53.49)pg/mL、(137.81±16.75)pg/mL及(490.51±83.54)pg/mL、(123.77±22.67)pg/mL]及(P<0.01)[(588.82±74.29)pg/mL、(181.78±26.46)pg/mL]。③与IL-4MT治疗组和sIL-5Rα治疗组相比,联合用药的治疗组小鼠血清及BALF中IgE水平下降的更加明显,IFN-γ水平升高的幅度更大。结论:IL-4突变体与IL-5可溶性受体联合应用于哮喘小鼠可显著降低AHR、血清及BALF中IgE,同时增加IFN-γ的含量,从而减轻哮喘小鼠炎症反应,为哮喘的临床治疗提供新的可能。