伊洛前列素对ILC2s介导的小鼠急性过敏性气道炎症的作用研究

摘要

研究背景 过敏性炎症是 2 型免疫失调性疾病的主要病理学特征，而哮喘则是由于长期肺部过敏性炎症所引起黏液分泌增加、气道高反应性和气道重塑。一直以来，哮喘被认为是由IgE抗体介导的肥大细胞活化、Th2细胞激活并释放大量的2型细胞因子所诱导的，但最近的研究发现，蛋白酶等过敏原在没有 Th2 细胞的参与下也可以引发过敏性气道炎症，这表明除 T 细胞外，还有某种免疫细胞，能在早期产生 2 型细胞因子。后经研究证明，与 Th2 细胞有“镜像细胞”之称的2型固有淋巴细胞（group 2 innate lymphoid cells，ILC2s）参与哮喘早期的急性过敏性气道炎症反应。 ILC2s最初在肠道相关的黏膜组织中被发现，其生长发育过程需要转录因子GATA3 和 RORα，此外，ILC2s 表面也表达 IL-33 受体（ST2）及 IL-25 受体（IL-17RB），经研究证实ILC2s在过敏原或IL-33、IL-25的刺激下可以产生大量的Th2型细胞因子IL-5、IL-13等，因此IL-33-ILC2-IL-5/IL-13轴被认为是在蛋白酶诱导的急性过敏性气道炎症中极为重要的通路。 前列环素（prostaglandin I2，PGI2）是花生四烯酸经环氧合酶（COX）途径的代谢产物，主要通过G蛋白偶联受体IP发挥生物学效应，伊洛前列素（iloprost）作为 PGI2 类似物，临床上多用于治疗肺动脉高压。动物研究证实，抑制 COX可以增强过敏性炎症以及肺部CD4+Th2细胞表达的2型细胞因子，这表明COX 产物能够抑制过敏原诱导的炎症反应，还有研究报道，伊洛前列素能够以剂量依赖的方式抑制Th2细胞产生IL-4、IL-10和IL-13等细胞因子，从而调控2型免疫应答，由此我们推测，伊洛前列素可能参与负向调控ILC2s功能。 研究目的 本研究通过鼻内滴入 IL-33 ，建立小鼠急性过敏性气道炎症模型，再用iloprost进行干预，进而探讨iloprost对IL-33诱导的小鼠急性过敏性气道炎症中ILC2s的作用及其对2型细胞因子的影响，从而为过敏性气道炎症的治疗提供新的思路。 实验方法 24只6-8w雌性C57BL/6小鼠随机分为DMSO对照组、IL-33刺激组、IL-33+iloprost干预组、单独iloprost组，每组6只。用IL-33刺激小鼠构建急性过敏性气道炎症模型，苏木精-伊红染色(hematoxylin and eosin，HE)观察肺组织中炎性细胞浸润情况，过碘酸-雪夫染色(periodic acid-Schiff reagent，PAS)观察黏液分泌情况，使用流式细胞术分析小鼠支气管肺泡灌洗液（bronchial alveolar lavage fluid，BALF)以及肺单细胞悬液中嗜酸性粒细胞（eosinophils，EOS）和ILC2s的含量，实时荧光定量PCR（Real time Quantitative PCR）检测IL-5、IL-13、GATA3和ST2 mRNA的表达量变化，酶联免疫吸附实验（Enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）检测BALF及肺匀浆上清中IL-5、IL-13的水平。 实验结果 1 小鼠肺组织HE和PAS染色结果 （1）HE结果显示：与DMSO对照组和单独iloprost组相比，IL-33刺激组小鼠肺组织可见明显的炎症性改变，细支气管及血管周围有大量的炎性细胞浸润，多伴有嗜酸性粒细胞聚集，且肺泡壁增厚；与IL-33刺激组相比，使用iloprost干预后，肺组织的气管和血管周围仍有炎性细胞浸润，但程度明显减轻。 （2）PAS结果显示：与DMSO对照组和单独iloprost组相比，IL-33刺激组小鼠气道黏膜处杯状细胞增生明显，且黏液分泌增多；与IL-33刺激组相比，使用iloprost干预后，气道黏膜上皮细胞虽有部分增生，但黏液分泌量明显减少。 2 流式细胞术分析小鼠BALF及肺单细胞悬液中的EOS、ILC2s含量 流式结果显示：与DMSO对照组相比，IL-33刺激组小鼠BALF及肺单细胞悬液中的EOS、ILC2s的含量均显著升高，差异有统计学意义（P<0.05）；使用iloprost干预后，小鼠BALF及肺单细胞悬液中的EOS、ILC2s的含量均低于IL-33刺激组，差异有统计学意义（P<0.05）。 3 ELISA检测小鼠BALF及肺匀浆上清中IL-5、IL-13水平 ELISA结果显示：IL-33刺激组小鼠BALF及肺匀浆上清中IL-5、IL-13含量均显著高于DMSO对照组，差异有统计学意义（P<0.05），使用iloprost干预后，小鼠BALF及肺匀浆上清中IL-5、IL-13含量较IL-33刺激组有明显降低，差异有统计学意义（P<0.05）。 4Real-time PCR检测小鼠肺组织中IL-5、IL-13、GATA3、ST2 mRNA表达量 Real-time PCR结果显示：IL-33刺激组小鼠肺组织中IL-5、IL-13、GATA3、ST2的mRNA相对表达量均高于DMSO对照组，差异有统计学意义（P<0.05）；使用iloprost干预后，小鼠肺组织中IL-5、IL-13、GATA3、ST2的mRNA相对表达量均低于IL-33刺激组，差异有统计学意义（P<0.05）。 结论 经鼻滴入IL-33可以成功建立小鼠急性过敏性气道炎症模型，当使用iloprost干预后，ILC2s的增殖受到抑制，2型细胞因子IL-5、IL-13的分泌也会减少，在一定程度上可减弱小鼠肺部急性过敏性炎症反应。

目录

第一个书签之前

OLE_LINK5

OLE_LINK1