,, , ,, , ,, [陸軍軍醫(yī)大學(xué)(第三軍醫(yī)大學(xué))第一附屬醫(yī)院兒科,重慶 400038]
支氣管哮喘(哮喘)是一種影響到全球所有年齡組的嚴(yán)重疾病[1],其以氣道高反應(yīng)性為主要表現(xiàn)的變態(tài)反應(yīng)性疾病,可能存在Th2細(xì)胞活化亢進(jìn)的免疫學(xué)異常、輔助性T細(xì)胞(Th)亞群功能失衡,近年發(fā)現(xiàn)Th17細(xì)胞及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell,Treg)在支氣管哮喘的發(fā)病中也占重要地位。哮喘特異性免疫治療(allergen-SIT)是目前唯一針對(duì)其病因的有效的預(yù)防、治療手段[2],SIT治療是可以改變過敏性疾病病程的主要方法之一[3]。目前認(rèn)為,SIT哮喘治療的主要機(jī)制可能是誘導(dǎo)機(jī)體外周抗原特異性免疫耐受的形成[4]。Th17細(xì)胞在哮喘的呼吸道炎癥中發(fā)揮著極其重要作用,IL-23在Th17細(xì)胞增殖和穩(wěn)定中起著重要作用,有研究已證實(shí)IL-23/Th17軸在支氣管哮喘的發(fā)病中起著重要作用[5-7]。由此我們推測(cè),在SIT治療免疫應(yīng)答過程中,DC攝取抗原并提呈信號(hào)給T淋巴細(xì)胞,導(dǎo)致IL-23/Th17軸變化參與了SIT免疫治療的過程,而且這一過程與SIT治療效率相關(guān),由于口服耐受與皮下特異性免疫治療(SCIT)的免疫應(yīng)答場(chǎng)所、應(yīng)答細(xì)胞及免疫應(yīng)答過程均可能不同,而SCIT是目前臨床上應(yīng)用最廣泛,最主要的免疫療法[8-9]。為進(jìn)一步研究SIT的機(jī)制,我們建立大劑量卵白蛋白(ovalbumin,OVA)皮下注射建立SCIT治療哮喘模型,通過檢測(cè)氣道高反應(yīng)性(AHR)、氣道炎癥及血清IgE水平等情況,證實(shí)建立免疫治療模型成功,并發(fā)現(xiàn)在免疫治療組中,Treg細(xì)胞比例明顯增高,IL-23表達(dá)水平降低,而Th17細(xì)胞比例明顯降低,這為通過調(diào)控IL-23/Th17細(xì)胞途徑的分化來(lái)增強(qiáng)SIT治療效果提供了新的治療靶點(diǎn)。
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 18只清潔級(jí)BALB/c雌性小鼠,6~8周齡,質(zhì)量16~20 g,由北京華阜康生物科技有限公司提供,采用隨機(jī)數(shù)字法分成3組:哮喘免疫治療組、哮喘對(duì)照組、空白對(duì)照組3組,每組6只。
1.1.2 主要試劑及設(shè)備 由美國(guó)Sigma公司提供雞卵白蛋白;Mouse Th2 Cell Multi-Color Flow Cytometry Kit、氫氧化鋁[Al(OH)3]由美國(guó)R&D公司Catalog Number:FMC012提供;Flow XTM Mouse Regulatory TCell Multi-Color Flow Cytometry Kit由美國(guó)R&D公司Catalog Number:FMC022;德國(guó)百瑞 Pari-Master霧化器,可以霧化顆粒直徑大小為0.5~0.5 μm;美國(guó)寶特公司的標(biāo)準(zhǔn)酶標(biāo)儀;德林診斷產(chǎn)品有限公司的自動(dòng)平衡離心機(jī);日本Olympus公司的光學(xué)顯微鏡;流式細(xì)胞儀購(gòu)自美國(guó)BectonDickinson公司。
1.2.1 建立哮喘小鼠免疫治療模型 哮喘小鼠免疫模型建立按文獻(xiàn)[10]進(jìn)行(圖1)。哮喘免疫治療組在0、7 d予溶于100 μL無(wú)菌生理鹽水的OVA 10 μg+Al(OH)32.25 mg混合液,予腹腔注射致敏BALB/c小鼠,予大劑量OVA(V級(jí))皮下注射[含1 mg OVA+Al(OH)32 mg的生理鹽水200 μL]21~27 d持續(xù)7 d(注:預(yù)實(shí)驗(yàn)中小鼠對(duì)1 mg OVA可完全耐受,無(wú)嚴(yán)重或致死性過敏反應(yīng)發(fā)生,故用1 mg OVA行皮下免疫治療);在35~41 d采用1% OVA霧化激發(fā)。10% OVA在50 d加強(qiáng)激發(fā)1次。在0、7 d予哮喘對(duì)照組OVA 10 μg+Al(OH)32.25 mg溶于100 μL無(wú)菌性生理鹽水混合液,采取腹腔注射致敏BALB/c小鼠,21~27 d給予等量生理鹽水皮下注射,35~41 d予1% OVA霧化激發(fā),50 d予10% OVA加強(qiáng)激發(fā)1次??瞻讓?duì)照組予等量生理鹽水和生理鹽水霧化激發(fā)、加強(qiáng)激發(fā)。所有動(dòng)物在末次激發(fā)后觀察活體反應(yīng)及氣道反應(yīng)性24 h后并于50 d處死、解剖。
1.2.2 檢測(cè)氣道反應(yīng)性 末次激發(fā)各組小鼠后檢測(cè)24 h內(nèi)氣道反應(yīng)性,檢測(cè)小鼠自主呼吸在小鼠清醒狀態(tài)下采取體積描述法,然后待檢測(cè)的小鼠以倍增質(zhì)量濃度(3.125、12.5、50 ng/mL)的乙酰膽堿(Ach)霧化3 min,然后休息2 min,連續(xù)記錄讀數(shù)5 min并取各組數(shù)據(jù)平均值,氣道高反應(yīng)性水平均以相應(yīng)Ach濃度激發(fā)下的增強(qiáng)呼吸間歇(enhanced pause,Penh)值來(lái)反映,Penh:PEP/PIP×pause。
1.2.3 BALF細(xì)胞計(jì)數(shù)及肺部組織學(xué)分析 末次激發(fā)各組小鼠24 h后,麻醉采用腹腔注射1.5%戊巴比妥鈉,摘除各組小鼠眼球放血收集血清,保存在-80 ℃待檢。采取頸椎脫位處死,然后暴露頸部,插入靜脈留置針并分離各小鼠氣管,注入1 mL PBS至灌洗區(qū),然后反復(fù)灌洗5次后,抽吸各組小鼠的支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)逐一注入離心管中計(jì)量(回吸率在80%為合格),4 ℃、1 500 r/min離心10 min后,收集好上清液保存到-80 ℃?zhèn)溆?。沉淀?xì)胞重懸后用計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)細(xì)胞。剩余細(xì)胞涂片,HE染色,在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行各種細(xì)胞分類計(jì)數(shù)。將處死的小鼠開胸取出肺組織盛入4%多聚甲醛瓶中固定,酒精脫水,石蠟包埋、切片,HE染色,采用顯微鏡觀察小鼠肺組織中的支氣管及其細(xì)支氣管的周圍炎癥、支氣管血管周圍的炎癥、肺泡周圍組織炎癥的病理特點(diǎn)。
圖1 哮喘免疫治療模型的建立
1.2.4 ELISA 血清OVA特異性IgE檢測(cè);BALF中IL-5、IFN-γ、IL-10檢測(cè)(檢測(cè)參照試劑盒說明書進(jìn)行)。
1.2.5 流式細(xì)胞技術(shù)檢測(cè)脾、肺組織Treg、Th17細(xì)胞比例 根據(jù)文獻(xiàn)[11],無(wú)菌取小鼠脾,搗碎,于40 μm金屬網(wǎng)過濾,收集細(xì)胞用冷RPMI-1640洗滌細(xì)胞2次,加入紅細(xì)胞裂解液,離心500 g 2 min,去上清液,用含10%FBS的RPMI-1640培養(yǎng)液混勻,在37 ℃、5%CO2下培養(yǎng)滿12 h后,離心去除上清,加入含10%FBS的RPMI-1640 培養(yǎng)液后,按使用說明加入FITC標(biāo)記的抗小鼠CD4抗體,然后固定、加入打孔劑,分別加入Foxp3-PE和RORγt-PE的抗體,隨后用FACS檢測(cè)。取用于觀察肺組織學(xué)檢測(cè)的剩余肺葉組織,機(jī)械搗碎,用3 mgU/mL膠原酶(collagenase D)37 ℃,消化2 h,將消化的肺組織用RPMI 1640培養(yǎng)液重懸,用70 μm尼龍篩過濾細(xì)胞后用紅細(xì)胞裂解液去除紅細(xì)胞,37 ℃、5%CO2的環(huán)境中培養(yǎng)滿12 h后,離心后去上清液,先后加入含10%FBS的RPMI-1640培養(yǎng)液及FITC標(biāo)記后的抗小鼠CD4抗體,然后固定、加入打孔劑,分別加入PE標(biāo)記抗鼠Foxp3抗體及PE標(biāo)記的抗鼠IL-17抗體,之后用FACS檢測(cè)。用PBMC 1×106個(gè),2 mL Flow Cytometry Staining Buffer洗細(xì)胞1次,在blocking IgG避光4 ℃孵育10 min后阻斷細(xì)胞,各管細(xì)胞中加入10 μL CD4-FITC、10 μL CD25-APC antibodies或同型對(duì)照的對(duì)應(yīng)的避光4 ℃孵育30 min。采用預(yù)冷的1×PBS洗滌細(xì)胞2次,在1×FoxP3 Fixation Buffer細(xì)胞重懸4 ℃孵育30 min。采用預(yù)冷的1×FoxP3 Permeabilization and Wash Buffer洗滌細(xì)胞2次,然后各管細(xì)胞加入10 μL FoxP3 antibody或rabbit IgG-PE isotype 4 ℃孵育30 min。用預(yù)冷的1×FoxP3 Permeabilization and wash Buffer反復(fù)洗滌細(xì)胞2次,最后予流式細(xì)胞儀檢測(cè)。
1.2.6 q-PCR檢測(cè)肺組織轉(zhuǎn)錄因子 用q-PCR技術(shù)檢測(cè)剩余肺組織中Foxp3、RORγt表達(dá)水平。采用RNAzol試劑Trizol法提取肺組織總RNA,根據(jù)試劑盒說明書逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,反轉(zhuǎn)錄使用using oligo (dT18)引物,q-PCR用Quanti Fast SYBR Green PCR Kit (QIAGEN,Germany)、ABI Step One Plus System (Applied Biosystems,USA)。反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性5 s,95 ℃變性10 s,60 ℃退火10 s,72 ℃延伸10 s,擴(kuò)增40個(gè)循環(huán);95 ℃變性5 s,65 ℃延伸60 s,97 ℃酶瞬間滅活;40 ℃冷卻10 s。數(shù)據(jù)用2-△△Ct法分析基因表達(dá)相對(duì)定量,使用β-actin作為內(nèi)參照,最后用基因表達(dá)與內(nèi)參照的比值表示。引物序列如下:Foxp3 5’-GGCCCTTCTCCAGGACAGA-3’;5’-GGCATGGGCATCCACAGT-3’ RORγt 5’-TGCGACTGGAGGACCTTCTA-3’;5’-TCACCTCCTCCCGTGAAAAG-3’ β-actin 5’-GGCTGTATTCCCCTCCATCG-3’;5’-CCAGTTGGTAACAATGCCATGT-3’
在50 d末次激發(fā)后24 h內(nèi)檢測(cè)呼吸道反應(yīng)性,先于清醒狀態(tài)測(cè)定各組小鼠基礎(chǔ)Penh值,隨之采用不同Ach濃度激發(fā),分別記錄在質(zhì)量濃度為3.125、12.5、25 ng/mL時(shí)對(duì)應(yīng)的Penh值,然后霧化3 min,休息2 min,連續(xù)記錄5 min,將所得各組數(shù)值取其平均值。各組實(shí)驗(yàn)小鼠隨吸入Ach濃度的逐漸增加,各自的氣道反應(yīng)性也逐漸增高,但是各組氣道反應(yīng)性增加的幅度比不相同,Ach的濃度從3.125 ng/mL開始升至25 ng/mL,哮喘對(duì)照組較哮喘免疫治療組的氣道反應(yīng)性明顯增高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見圖2。
*:與其他兩組比較,P<0.05
圖2各組小鼠吸入不同濃度乙酰膽堿時(shí)呼吸道反應(yīng)性的變化
大劑量OVA SCIT免疫治療降低BALF中炎癥細(xì)胞數(shù)。50 d收集各組實(shí)驗(yàn)小鼠的BALF,離心,重懸細(xì)胞,計(jì)數(shù)細(xì)胞總數(shù)及HE染色計(jì)數(shù)細(xì)胞分類數(shù)量。與哮喘對(duì)照組比較,空白對(duì)照組細(xì)胞總數(shù)及嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)明顯增多,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);免疫治療組中BALF的細(xì)胞總數(shù),嗜酸性細(xì)胞(EC)及淋巴細(xì)胞(LC)較哮喘對(duì)照組降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)較哮喘對(duì)照組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見表1。
表1各組小鼠BALF中細(xì)胞總數(shù)及炎癥細(xì)胞計(jì)數(shù)(n=6,×106ng/mL)
組別 細(xì)胞總數(shù)嗜酸性粒細(xì)胞淋巴細(xì)胞中性粒細(xì)胞空白對(duì)照組75.83±8.21?26.00±5.22?35.67±4.41?5.67±1.97?哮喘對(duì)照組207.33±15.6369.17±11.02106.17±7.3132.33±3.61免疫治療組128.17±11.48?40.00±3.90?55.67±5.24?11.50±1.87?
*:與哮喘對(duì)照組比較,P<0.05
大劑量皮下OVA免疫治療減輕肺組織炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。相比空白對(duì)照組,哮喘小鼠組見肺組織各支氣管下,血管周圍明顯出現(xiàn)炎癥改變,肺泡管腔內(nèi)及肺間質(zhì)可見嗜酸性粒細(xì)胞,支氣管的管腔內(nèi)可見較多黏液栓,可見較多炎性細(xì)胞浸潤(rùn),血管壁水腫充血,上皮細(xì)胞明顯脫落壞死;哮喘小鼠免疫治療組較哮喘對(duì)照組的炎癥反應(yīng)明顯減輕(圖3)。結(jié)果表明,SIT治療針對(duì)輕中度哮喘早期治療,可以避免朝重度哮喘發(fā)展。并且可減輕氣道重塑。
a:空白對(duì)照組;b:哮喘對(duì)照組;c:免疫治療組
50 d處死各組小鼠,取每組小鼠BALF及外周血標(biāo)本,進(jìn)行檢測(cè)BALF中IL-5、IFN-γ、IL-10及血清OVA特異性IgE濃度(按試劑盒說明進(jìn)行)。結(jié)果顯示,空白對(duì)照組與哮喘對(duì)照組相比較,BALF中的IL-10濃度升高,而IL-5濃度降低,血清OVA特異性IgE濃度降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);哮喘對(duì)照組與哮喘免疫治療組比較:BALF中IL-10濃度降低,而IL-17A、IL-5、IL-6及血清OVA特異性IgE濃度均升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。INF-γ在哮喘對(duì)照組與哮喘免疫治療組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2。本研究發(fā)現(xiàn)IL-10、IL-17A均有改變,說明Treg、Th17參與SIT免疫機(jī)制。
表2各組小鼠BALF中細(xì)胞因子及血清OVA特異性IgE濃度(n=6)
組別空白對(duì)照組哮喘對(duì)照組免疫治療組IL-5(pg/mL)19.23±3.27?516.28±21.1874.71±6.13?INF-γ(pg/mL)98.55±17.63?202.33±12.66180.73±28.98?IL-10(pg/mL)155.17±8.75?80.67±34.55230.50±9.44?IgE(×103ng/mL)156.72±11.14?711.16±33.95422.00±6.60?IL-17A(pg/mL)20.37±4.02?95.10±2.9035.02±5.00?IL-6(pg/mL)8.92±1.80?39.62±2.8617.89±1.88?IL-23(pg/mL)1.920±0.202.868±0.122.618±0.12
*:與哮喘對(duì)照組比較,P<0.05
50 d處死小鼠后,取出各組小鼠脾組織及肺組織進(jìn)行流式細(xì)胞儀檢測(cè)Treg占Th17細(xì)胞的百分率,檢測(cè)結(jié)果示哮喘免疫治療組Treg/Th17細(xì)胞百分率明顯高于哮喘對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見圖4。
50 d處死小鼠,取各組小鼠剩余肺組織標(biāo)本q-PCR檢測(cè)Foxp3、RORγt表達(dá)水平。結(jié)果表明,在Th17及Treg細(xì)胞關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子水平發(fā)現(xiàn),免疫治療組肺組織CD4+RORγt+T細(xì)胞及CD4+Foxp3+T細(xì)胞與哮喘對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表3。
表3q-PCR檢測(cè)各組小鼠肺組織Th17和Treg轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)(n=6)
組別 mRNA Foxp3+/β-actinmRNA RORγt+/β-actin空白對(duì)照組5.95±0.23?0.46±0.04?哮喘對(duì)照組2.18±0.073.06±0.09免疫治療組3.18±0.08?1.75±0.14?
*:與哮喘對(duì)照組比較,P<0.05
血清IL-23和脾的Th17細(xì)胞百分率呈正相關(guān)(n=18,r=0.908,P<0.05);血清IL-23和肺Th17細(xì)胞百分率呈正相關(guān)(n=18,r=0.922,P<0.05)。大劑量OVA免疫治療引起的Th17細(xì)胞下降伴隨IL-23表達(dá)的降低。這與在支氣管哮喘的免疫發(fā)病機(jī)制的研究中發(fā)現(xiàn)其中IL-23/Th17軸起重要作用的相關(guān)研究相一致。已有臨床研究證實(shí),收集到的支氣管哮喘患者的肺泡灌洗液、痰液或血清液中,Th17細(xì)胞及其細(xì)胞因子均明顯升高,以及Th17細(xì)胞的數(shù)量及IL-17A的表達(dá)水平與呼吸道高反應(yīng)性及疾病的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[12]。
a:脾流式細(xì)胞儀檢測(cè)結(jié)果;b:脾Treg和Th17細(xì)胞數(shù);c:脾Treg/Th17比值;d:肺流式細(xì)胞儀檢測(cè)結(jié)果;e:肺Treg和Th17細(xì)胞數(shù);f:肺Treg/Th17比值 *:與哮喘對(duì)照組Treg細(xì)胞數(shù)比較,P<0.05;#:與哮喘組Th17細(xì)胞數(shù)比較,P<0.05
圖4流式細(xì)胞儀檢測(cè)各組小鼠肺及脾組織Treg及Th17細(xì)胞比例
支氣管哮喘是輔助性T細(xì)胞(T helper cell,Th cell)調(diào)節(jié)的氣道慢性炎癥性疾病,Th1/Th2的失衡曾被認(rèn)為是哮喘的發(fā)病機(jī)制。目前認(rèn)為,除Th1/Th2的失衡外,其他的免疫學(xué)原理在解釋控制哮喘及過敏的發(fā)病中具有非常重要的價(jià)值,其中通過外周抗原誘導(dǎo)機(jī)體特異性免疫耐受形成的機(jī)制,這個(gè)免疫機(jī)制可能是支氣管哮喘特異性SIT免疫治療的比較重要機(jī)制之一,但至今其機(jī)理未完全闡明。
其中CD4+調(diào)節(jié)性T(Th)細(xì)胞在哮喘中扮演著重要的角色,Th17細(xì)胞是新近在CD4+T(Th)細(xì)胞中的一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的亞群,Th17細(xì)胞主要分泌IL-17A,通過刺激氣道上皮細(xì)胞和炎性細(xì)胞,導(dǎo)致機(jī)體釋放各種炎癥介質(zhì)參與支氣管哮喘氣道炎癥反應(yīng)[12-14]。臨床研究中發(fā)現(xiàn),收集到的支氣管哮喘患者的外周血液中的單核細(xì)胞內(nèi),Th17細(xì)胞及其受體CCR6數(shù)量均有明顯升高,IL-23通過作用于這些激活狀態(tài)的Th17細(xì)胞從而促使支氣管哮喘患者癥狀加重[15]。已證實(shí),Th17細(xì)胞參與介導(dǎo)氣道中性粒細(xì)胞炎癥過程并與哮喘嚴(yán)重程度相關(guān),此外也與哮喘的嗜酸性粒細(xì)胞密切相關(guān)[16-17]。在氣道炎癥模型中已得到證實(shí),IL-17皮下注射可使口服致耐受治療緩解的氣道炎癥加重[18]。
IL-23是IL-12細(xì)胞因子家族的一個(gè)新成員,IL-23不參加初始T淋巴細(xì)胞的分化,是Th17 細(xì)胞增殖和功能穩(wěn)定的重要因子[19],IL-23主要通過參與Thl7細(xì)胞分泌IL-17A和IL-17F的過程而導(dǎo)致氣道炎癥加重[20]。IL-23的主要在Th17細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)及擴(kuò)增上起作用,同時(shí)主要參與到Th17細(xì)胞的中性粒細(xì)胞性氣道的炎癥,同時(shí)可促進(jìn)以Th2細(xì)胞為主的嗜酸性粒細(xì)胞呼吸道炎癥[21]。有研究指出,支氣管哮喘患者體內(nèi)的IL-23對(duì)Th17細(xì)胞的活化以及記憶性Th17細(xì)胞的產(chǎn)生起到極其關(guān)鍵作用[22-23],據(jù)此有學(xué)者推測(cè)在支氣管哮喘和重度支氣管哮喘(severe bronchial asthma,SBA)中Thl7細(xì)胞的活化以及IL-23/Th17軸參與了疾病的發(fā)生和發(fā)展。
本研究中哮喘小鼠血清中IL-23 、IL-17A濃度均高于哮喘小鼠免疫治療組,這與國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果基本相一致。另外有研究發(fā)現(xiàn),哮喘患者血清中IL-23水平升高,故哮喘免疫治療可能是通過抑制IL-23/Th17 軸及Th17細(xì)胞活化而達(dá)到控制支氣管哮喘。近年來(lái),大量臨床資料表明,哮喘特異性免疫治療的主要機(jī)制很有可能是通過有效降低哮喘患者的呼吸道的反應(yīng)性,從而逐漸減少相關(guān)治療藥物的劑量[9]。目前經(jīng)氣道霧化吸入糖皮質(zhì)激素是支氣管哮喘的主要治療方式,但吸入激素目前不能完全治愈某些重度支氣管哮喘,只是部分控制哮喘的癥狀。目前認(rèn)為,哮喘的免疫治療是針對(duì)哮喘的病因治療之一,哮喘免疫治療模型國(guó)內(nèi)外均有相應(yīng)報(bào)道,我們根據(jù)不同的哮喘小鼠的免疫功能狀態(tài),本研究以通過大劑量OVA皮下注射建立了哮喘小鼠免疫治療模型,得出了哮喘小鼠免疫治療是IL-23/Th17軸和Th17細(xì)胞的受到抑制的結(jié)果。本研究結(jié)果顯示:小鼠哮喘免疫治療組大劑量予皮下注射OVA后,哮喘小鼠的呼吸道的反應(yīng)性、BALF中的嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、IL-23、IL-17水平及血清OVA特異性IgE水平明顯低于哮喘對(duì)照組,Th2細(xì)胞因子IL-5百分比明顯低于哮喘組;流式細(xì)胞技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)外周血Treg/Th17細(xì)胞百分比明顯高于哮喘對(duì)照組,說明IL-23、Th17、Treg細(xì)胞參與SIT免疫機(jī)制,通過對(duì)肺、脾解剖,發(fā)現(xiàn)肺組織及脾組織發(fā)現(xiàn)CD4+FOXP3+Treg及Th17細(xì)胞有差異,且脾及肺的Th17細(xì)胞都與血清IL-23呈正相關(guān),其哮喘免疫治療作用機(jī)制可能是通過抑制IL-23/Th17細(xì)胞途徑而發(fā)揮作用。在本研究中哮喘小鼠的血清中IL-23、IL-17A的濃度均高于免疫治療組,這與國(guó)內(nèi)外結(jié)果研究基本一致。Li等[21]在OVA哮喘免疫治療中發(fā)現(xiàn),沉默的IL-23基因以降低哮喘患者IL-17A進(jìn)而減輕呼吸道的炎癥。與目前的一些臨床研究發(fā)現(xiàn)一致,支氣管哮喘患者的IL-23血清水平是明顯升高的[24-25]。
綜上所述,本實(shí)驗(yàn)研究顯示腹部皮下大劑量OVA注射建立了哮喘小鼠免疫治療模型,結(jié)果發(fā)現(xiàn)CD4+FOXP3+Treg及IL-10、IL-23,IL-17A參與哮喘小鼠免疫耐受的形成。但目前對(duì)CD4+T細(xì)胞亞群與IL-23/Th17軸間的調(diào)節(jié)機(jī)制,Th2細(xì)胞與IL-23/Th17軸在由變應(yīng)原誘導(dǎo)的慢性炎癥中起主導(dǎo)作用的是哪一種細(xì)胞,Th2 細(xì)胞免疫反應(yīng)由IL-23如何調(diào)節(jié)、IL-23 能否直接作用于Thl細(xì)胞免疫反應(yīng)從而調(diào)控哮喘等[26],隨著哮喘的免疫治療進(jìn)一步深入研究,在哮喘的作用機(jī)制中,IL-23/Th17軸的研究可能會(huì)為研究支氣管哮喘的病因及免疫治療提供新的靶點(diǎn)及方法。
[參考文獻(xiàn)]
[1] Becker AB,Abrams EM.Asthma guidelines:the Global Initiative for Asthma in relation to national guidelines[J].Curr Opin Allergy Clin Immunol,2017,17(2):99-103.doi:10.1097/ACI.0000000000000346.
[2] Papadopoulos NG,Arakawa H,Carlsen KH,et al.International consensus on(ICON) pediatric asthma[J].Allergy,2012,67(8):976-997.doi:10.1111/j.1398-9995.2012.02865.x.
[3] Jutel M,Agache I,Bonini S,et al.International consensus on allergy immunotherapy[J].J Allergy Clin Immunol,2015,136(3):556-568.doi:10.1016/j.jaci.2015.04.047.
[4] Akdis CA,Akdis M.Mechanisms of allergen-specific immunotherapy and immune tolerance to allergens[J].World Allergy Organ J,2015,8(1):17.doi:10.1186/s40413-015-0063-2.
[5] Peng J,Yang XO,Chang SH,et al.IL-23 signaling enhances Th2 polarization and regulates allergic airway inflammation[J].Cell Res,2010,20(1):62-71.doi:10.1038/cr.2009.128.
[6] Wakashin H,Hirose K,Maezawa Y,et al.IL-23 and Th17 cells enhance Th2-cell-mediated eosinophilic airway inflammation in mice[J].Am J Respir Crit Care Med,2008,178(10):1023-1032.doi:10.1164/rccm.200801-086OC.
[7] Wang YH,Wills-Karp M.The potential role of interleukin-17 in severe asthma[J].Curr Allergy Asthma Rep,2011,11(5):388-394.doi:10.1007/s11882-011-0210-y.
[8] Chelladurai Y,Suarez-Cuervo C,Erekosima N,et al.Effectiveness of subcutaneous versus sublingual immunotherapy for the treatment of allergic rhinoconjunctivitis and asthma:a systematic review[J].J Allergy Clin Immunol Pract,2013,1(4):361-369.doi:10.1016/j.jaip.2013.04.005.
[9] Ring J,Gutermuth J.100 years of hyposensitization:history of allergen-specific immunotherapy(ASIT)[J].Allergy,2011,66(6):713-724.doi:10.1111/j.1398-9995.2010.02541.x.
[10] 胡 琦,鐘世民,汪金玉,等.皮下注射大劑量卵白蛋白誘導(dǎo)小鼠哮喘免疫耐受模型的建立及機(jī)制初步研究[J].第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2016,38(12):1404-1409.doi:10.16016/j.1000-5404.201602024.
[11] Park SY,Jing X,Gupta D,et al.Peptidoglycan recognition protein 1 enhances experimental asthma by promoting Th2 and Th17 and limiting regulatory T cell and plasmacytoid dendritic cell responses[J].J Immunol,2013,190(7):3480-3492.doi:10.4049/jimmunol.1202675.
[12] Chien JW,Lin CY,Yang KD,et al.Increased IL-17A secreting CD4+ T cells,serum IL-17 levels and exhaled nitric oxide are correlated with childhood asthma severity[J].Clin Exp Allergy,2013,43(9):1018-1026.doi:10.1111/cea.12119.
[13] Deng Y,Chen W,Zang N,et al.The antiasthma effect of neonatal BCG vaccination does not depend on the Th17/Th1 but IL-17/IFN-γ balance in a BALB/c mouse asthma model[J].J Clin Immunol,2011,31(3):419-429.doi:10.1007/s10875-010-9503-5.
[14] Kudo M,Melton AC,Chen C,et al.IL-17A produced by αβ T cells drives airway hyper-responsiveness in mice and enhances mouse and human airway smooth muscle contraction[J].Nat Med,2012,18(4):547-554.doi:10.1038/nm.2684.
[15] Wong CK,Lun SW,Ko FW,et al.Activation of peripheral Th17 lymphocytes in patients with asthma[J].Immunol Invest,2009,38(7):652-664.doi:10.1080/08820130903062756.
[16] Wilson RH,Whitehead GS,Nakano H,et al.Allergic sensitization through the airway primes Th17-dependent neutrophilia and airway hyperresponsiveness[J].Am J Respir Crit Care Med,2009,180(8):720-730.doi:10.1164/rccm.200904-0573OC.
[17] Choy DF,Hart KM,Borthwick LA,et al.TH2 and TH17 inflammatory pathways are reciprocally regulated in asthma[J].Sci Transl Med,2015,7(301):129-301.doi:10.1126/scitranslmed.aab3142.
[18] Kawakami H,Koya T,Kagamu H,et al.IL-17 eliminates therapeutic effects of oral tolerance in murine airway allergic inflammation[J].Clin Exp Allergy,2012,42(6):946-957.doi:10.1111/j.1365-2222.2012.04006.x.
[19] Taherian M,Razavi AR,Izad M,et al.The role of interleukin-23 in stability of in vitro T helper-17 cells[J].Iran J Allergy Asthma Immunol,2014,13(2):131-137.
[20] McGeachy MJ,Cua DJ.The link between IL-23 and Th17 cell-mediated immune pathologies[J].Semin Immunol,2007,19(6):372-376.doi:10.1016/j.smim.2007.10.012.
[21] Li Y,Hua S.Mechanisms of pathogenesis in allergic asthma:role of interleukin-23[J].Respirology,2014,19(5):663-669.doi:10.1111/resp.12299.
[22] Chen Y,Langrish CL,McKenzie B,et al.Anti-IL-23 therapy inhibits multiple inflammatory pathways and ameliorates autoimmune encephalomyelitis[J].J Clin Invest,2006,116(5):1317-1326.doi:10.1172/JCI25308.
[23] Haines CJ,Chen Y,Blumenschein WM,et al.Autoimmune memory T helper 17 cell function and expansion are dependent on interleukin-23[J].Cell Rep,2013,3(5):1378-1388.doi:10.1016/j.celrep.2013.03.035.
[24] Ciprandi G,Cuppari C,Salpietro A,et al.Serum IL-23 in asthmatic children[J].J Biol Regul Homeost Agents,2012,26(1 Suppl):S53-S61.
[25] Ciprandi G,Cuppari C,Salpietro AM,et al.Serum IL-23 strongly and inversely correlates with FEV1 in asthmatic children[J].Int Arch Allergy Immunol,2012,159(2):183-186.doi:10.1159/000336418.
[26] Kim BJ,Lee S,Berg RE,et al.Interleukin-23 (IL-23) deficiency disrupts Th17 and Th1-related defenses against Streptococcus pneumoniae infection[J].Cytokine,2013,64(1):375-381.doi:10.1016/j.cyto.2013.05.013.