Cav-1与Th17、Treg细胞及其细胞因子在慢性阻塞性肺病中的相关性研究
发布时间：2017-12-09 02:22
本文关键词：Cav-1与Th17、Treg细胞及其细胞因子在慢性阻塞性肺病中的相关性研究
更多相关文章： COPD Caveolin-1 Th17 Treg
【摘要】：慢性阻塞性肺病(COPD)是一种持续进展的以气流受限为特征的疾病,严重危害人类健康,与接触有毒颗粒或气体的显著暴露引起的气道和肺泡异常有关,致残率和死亡率极高,可造成严重的经济负担,预计2020年将成为全球第三大死亡原因。COPD是可防可治的常见病、慢性病,其急性加重和合并症严重影响患者的预后。因此探索COPD的发病机制可对该病的预防和治疗提供依据。既往关于COPD的病情发展主要集中的气道、肺及肺血管的炎症反应方面的研究。近年来研究表明,部分COPD患者即使戒烟,肺内炎性反应仍持续进展,巨噬细胞、中性粒细胞、T淋巴细胞等在局部不断浸润,暗示COPD为一种慢性自身免疫性的炎症性疾病,自身免疫系统的调节紊乱参与其发病过程。中性粒细胞和巨噬细胞介导的非特异性反应已证实参与了COPD的发病过程,但COPD的详细的免疫发病机制仍不清楚,很多证据表明一些免疫细胞,例如Th17细胞、调节性T细胞(Treg)和炎症细胞因子(例如Cav-1,TGF-β,IL-17、IL-10)参与COPD的发展。细菌和病毒的急性和慢性感染能加重COPD中的炎症和激活淋巴细胞。大量的证据表明两种CD4+T细胞亚群(即Th17细胞和Treg细胞)在炎症性疾病如COPD,哮喘和特发性肺纤维化的免疫发病中起关键作用。Th17细胞具有促炎症免疫反应的作用且损害组织,Treg细胞能通过各种机制控制炎症和免疫反应。最近在COPD和芥子肺病中观察到Treg和Th17细胞数量的变化及二者之间的不平衡,并且这种失衡与肺功能相关。小窝(caveolae),是细胞膜表面特化的质膜凹陷结构,主要功能是调节细胞基本的生理活动,包括转胞吞作用、信号转导、内吞作用和细胞内胆固醇的转运。小窝蛋白是小窝的结构和功能蛋白,在人体的生理和病理过程中发挥着更显著的作用,在人类细胞中目前已确定小窝蛋白家族中有Cav-1、Cav-2及Cav-3共3个成员,其中小窝蛋白-1(Cav-1)是小窝表面高表达且最具标志的蛋白,且作为一个热门话题,在肺功能障碍的肺中,尤其是呼吸道的纤维化及平滑肌功能等方面被长期的研究。最近的研究发现,Cav-1能在急性炎症反应中调节肺的毛细血管渗漏,在肺水肿和肺损伤中起潜在作用,同时在巨噬细胞,树突状细胞(DC),淋巴细胞,外周血单核细胞(PBMC)和血清中可被检测到。有学者发现在脂多糖诱导的气道炎症中,Cav-1可以通过抑制一氧化氮合酶的表达而减少NO的产生,进一步激活核转录因子-k B(NF-k B)的表达来促进气道炎症;另有学者的研究结果显示,Cav-1表达减少能改善多形核中性粒细胞(PMN)活化诱导的肺部炎症和血管损伤。更重要的研究提示Cav-1的表达在患有哮喘或具有肺高压的COPD患者的外周血单核细胞或血清中急剧下降。Th17细胞和Treg细胞二者在发育过程中相互影响,并且Th17和Treg细胞之间存在重要的可塑性。这些特征表明Th17/Treg平衡在动物模型及人类炎性疾病的发展和疾病结果中起重要作用,Treg/Th17失衡的概念在许多疾病中被广泛的研究,包括在COPD中。因此,我们假设Cav-1可以通过调节Th17/Treg的失衡来促进COPD的发病过程。在本研究中,我们检测了对照组及COPD患者外周血和血浆中Cav-1、IL-17、TGF-β的表达水平以及Th17细胞、Treg细胞的百分比,并评估了Cav-1的表达与Treg或Th17细胞的百分比以及Th17/Treg比例之间的关系。目的Th17和Treg细胞在自身免疫疾病和慢性炎性疾病的发展中发挥着相反的作用,而Th17/Treg的平衡越来越被重视,二者失衡在慢性炎症性疾病中具有更显著的作用,慢性阻塞性肺病是其中之一。小窝蛋白-1已被认为是慢性炎性呼吸道疾病的病理机制中的潜在关键调节蛋白。在本研究中,我们旨在检测不同时期COPD及肺功能正常吸烟患者体内Cav-1的水平,Treg、Th17细胞百分比的变化及其相关细胞因子表达水平,并评估Cav-1的表达与Treg和Th17细胞百分比以及Th17/Treg比值之间的相关性,观察Cav-1的缺失是否参与COPD中Th17/Treg之间的平衡的调节。方法选取2014年8月份至2015年7月份于青岛大学附属医院呼吸科就诊的肺功能正常的吸烟者23例作为健康对照组(HC)和50例根据慢性阻塞性肺病全球倡议(GOLD指南)诊断的COPD患者。将50名COPD患者再细分为2组:根据先前描述的COPD恶化标准诊断的26名急性加重期COPD(AECOPD)患者和24名≥3个月临床稳定期COPD患者(SCOPD)。应用酶联免疫吸附测定方法(ELISA)检测受试者外周血中的Cav-1、IL-17、TGF-β的表达水平;采用流式细胞术检测对照组及COPD不同时期血液中Th17、Treg细胞的含量以及Th17/Treg的比值,并观察Cav-1的改变与不同时期COPD患者血液中Th17、Treg细胞以及Th17/Treg比值变化的相关性。将血液中分离出来的PBMC培养24h,将PBMC转染后48h收获细胞,并暴露于10%香烟烟雾提取物(CSE)中24h后,通过流式细胞术分析测定CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞和CD4+IL-17+Th17细胞的百分比,并通过ELISA测量TGF-β和IL-17的表达水平,评估Cav-1的表达对COPD患者不同时期的Th17、Treg细胞百分比及其细胞因子IL-17和TGF-β表达的影响。结果1.临床资料分析在人口统计学和临床特征方面对三组受试者进行了比较:年龄、性别和体重指数(BMI)方面,组之间没有差异。性别比例不平等主要是由于在中国吸烟者及COPD患者在男性中的流行率高于女性。肺功能测试结果显示:与对照组(HC)相比,COPD患者的FEV1、FEV1/FVC、FEV1%pred均显著降低,而RV/TLC与HC组相比显著升高(P㩳0.01)。另外,AECOPD组患者与SCOPD组患者相比,FEV1值降低(P㩳0.05);FEV1/FVC、FEV1%pred显著降低,RV/TLC显著升高(P㩳0.01)。2.COPD患者血浆中Cav-1的水平和外周血中Treg细胞和Th17细胞的百分比为了研究Cav-1表达水平与Treg和Th17细胞的百分比之间的关系,我们通过ELISA测量血浆Cav-1的表达,以及外周血中CD4+CD25+Foxp3+Treg和CD4+IL-17+Th17细胞含量的百分比。在稳定期COPD(SCOPD)和急性加重期COPD(AECOPD)以及健康对照(HC)受试者中的FCM,ELISA分析表明,与HC组相比,COPD患者的Cav-1水平显著降低(P㩳0.01)。SCOPD患者的Cav-1水平明显低于AECOPD患者(P㩳0.05)。除了降低的Cav-1水平,SCOPD组与AECOPD和HC组相比,Treg细胞的百分比显著升高(P㩳0.01,P㩳0.05)。而与SCOPD和HC组相比,AECOPD组的Th17细胞的百分比显著增加(P㩳0.01)。有意思的是,AECOPD患者外周血中Treg细胞的百分比显著低于HC组。对于Th17细胞百分比的变化,SCOPD和HC组之间没有显著差异。我们的结果提示AECOPD患者的Th17/Treg比值最高,SCOPD患者的Th17/Treg比值与HC组相比显著下降。3.COPD患者外周血中TGF-β和IL-17的水平患者的增强免疫抑制由Treg产生的免疫抑制细胞因子TGF-β的血浆水平的不同增量反映。在SCOPD患者体内,TGF-β明显升高;相比之下,在患有AECOPD的患者中,Th17产生的促炎细胞因子IL-17的外周血水平显著增加。这些发现与循环中Treg和Th17细胞的百分比的变化一致。4.Cav-1表达水平与Treg和Th17细胞的百分比和Th17/Treg比值之间的相关性我们的实验观察到HC组中Cav-1的水平与Treg和Th17细胞的百分比和Th17/Treg的比值没有显示任何相关性。COPD患者中Cav-1水平降低显示与Treg细胞的百分比呈负相关,与Th17细胞的百分比和Th17/Treg细胞的比值呈正相关,提示Cav-1水平的变化在COPD患者体内Th17/Treg比值失衡中可能起不可忽视的作用。5.Cav-1表达水平的变化影响Treg和Th17细胞的百分比为了评估Cav-1表达的改变是否影响Treg和Th17细胞的百分比,用Cav-1质粒或Cav-1-si RNA转染来自COPD的患者的PBMC,然后暴露于10%CSE 24小时,如实验方法章节所述。流式细胞术检测结果分析显示Cav-1的过表达导致Treg细胞的百分比降低和Th17细胞的百分比增加,而Cav-1的表达的下调促进Treg细胞百分比的升高并降低Th17细胞的百分比,TGF-β和IL-17的表达水平的变化规律与Treg和Th17的百分比的变化规律一致。结论1.Treg细胞和Th17细胞及其相关细胞因子均参与了COPD的发病过程,且两者在COPD病情发展过程中的作用相反。COPD患者体内存在Th17和Treg细胞比例的失衡,二者比值可以作为COPD疾病进展的标志。2.COPD患者体内的Cav-1表达水平明显降低。3.血浆Cav-1水平的降低能提高COPD患者外周血中Treg细胞的百分比并降低外周血中Th17细胞的百分比。4.COPD患者中Cav-1的表达水平与Treg细胞的百分比、TGF-β的水平呈负相关,与Th17细胞的百分比、IL-17的水平和Th17/Treg细胞的比值呈正相关。5.Cav-1参与Th17/Treg之间的失衡,从而破坏COPD患者肺内发生的炎症性免疫反应,Cav-1表达的减少可能参与免疫耐受和抑制炎症反应。Cav-1促进COPD患者中Th17/Treg比值失衡的详细机制还需要进一步的研究来评估。
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R563.9
【相似文献】
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 杨娟;周洁;陈娟;冯友梅;;CAV-1对人脐静脉内皮细胞MCP-1表达的影响[A];第四届全国血脂分析与临床学术研讨会暨第九届全国脂蛋白学术会议论文汇编[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孙妮娜;Cav-1与Th17、Treg细胞及其细胞因子在慢性阻塞性肺病中的相关性研究[D];青岛大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 杨娟;CAV-1对人脐静脉内皮细胞中MCP-1表达的影响[D];华中科技大学;2008年
2 张莹;白藜芦醇对内皮细胞eNOS、Cav-1表达的影响[D];华中科技大学;2009年
，本文编号：1268745
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/yxlbs/1268745.html
教材专著
