γ干扰素转基因表达对过敏小鼠模型的治疗作用及其机制研究

摘要

目的通过腺病毒载体介导小鼠γ干扰素(mIFN-γ)在小鼠肺脏转基因表达,探讨其对卵白蛋白(OVA)诱导过敏小鼠模型的治疗作用及其机制.方法 48只BALB/c小鼠,按随机数字表法分为7组,即阴性对照组(A组)、过敏模型组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组(B、D和F组)、转基因治疗组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组(C、E和G组).除A组外,B、C、D、E、F、G各组在第0天和第5天经腹腔给予OVA(每只15 μg)致敏,第12～14天经气道吸入0.5%的OVA雾化液激发(20 ml/次),建立过敏模型.第15天C、E、G组小鼠经鼻滴入50 μl带有mIFN-γ基因的复制缺陷型腺病毒(AdCMVmIFN-γ)悬液[每只5×109/空斑形成单位(PFU)],A、B、D、F组小鼠经鼻滴入50 μl生理盐水作为对照.第18天处死A、B、C组小鼠,第21天处死D和E组小鼠,第25天处死F和G组小鼠,获取支气管肺泡灌洗液(BALF)进行细胞分类计数,其上清液用酶联免疫吸附法测定mIFN-γ的浓度,右肺用4%多聚甲醛固定及苏木精-伊红(HE)染色,左肺组织提取总RNA,用半定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)了解肺组织中白细胞介素4(IL-4)、IL-5、IL-6、IL-10、IL-12、IL-13和IL-18的表达.结果 (1)经鼻给予AdCMVmIFN-γ后,BALF中可测得mIFN-γ的高效表达,C组第3天为(729.0±104.7)pg/ml, E组第6天为(984.5±119.1)pg/ml,G组第10天为(310.6±59.7)pg/ml.(2)B、C、D、E、F、G组小鼠BALF中的细胞总数分别为(318±41)×103/ml和(137±12)×103/ml、(183±23)×103/ml和(92±6)×103/ml、(196±7)×103/ml和(98±15)×103/ml,嗜酸粒细胞(EOS)构成比分别为0.715±0.054和0.452±0.016、0.393±0.065和0.083±0.038、0.253±0.035和0.068±0.025,B组和C、D和E、F和G组间细胞总数及EOS构成比比较差异均有统计学意义(P<0.01).(3)转基因治疗组病理切片可见炎症细胞浸润明显减少,气道上皮损害明显减轻.(4)D、E组肺组织中IL-10 mRNA丰度与内参之比分别为0.14±0.10和0.49±0.27;IL-12分别为0.15±0.05和0.63±0.17;IL-13分别为0.76±0.17和0.37±0.10,两组比较差异有统计学意义(P<0.01);F、G组肺组织中IL-10 mRNA丰度与内参之比分别为0.13±0.04和0.27±0.17; IL-12分别为0.14±0.05和0.35±0.21;IL-13分别为0.57±0.24和0.30±0.09,两组比较差异有统计学意义(P分别=0.019、0.006、0.003).而IL-4、IL-5、IL-6和IL-18等细胞因子的表达在B、D、F组和C、E、G组之间比较差异无统计学意义(P>0.05).结论 (1)以腺病毒为mIFN-γ转基因载体,经气道给予过敏模型小鼠可以有效抑制变应原诱导的以EOS为主的炎性细胞在肺内的浸润.(2)mIFN-γ在小鼠气道的转基因表达对过敏模型小鼠治疗的作用机制,除了mIFN-γ的直接作用外,还通过上调IL-12和IL-10及下调IL-13的表达等机制来实现.