IRAK-M在香烟烟雾或脂多糖暴露诱导小鼠肺部炎症中免疫调节作用

发布时间：2018-02-12 23:55

  本文关键词： IRAK-M 香烟烟雾 肺部炎症 T细胞 巨噬细胞 树突状细胞　出处：《北京协和医学院》2017年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：研究背景香烟烟雾被认为是慢性阻塞性肺疾病发病的首要危险因素,可以通过活化固有免疫及适应性免疫细胞(比如,树突状细胞,巨噬细胞,T细胞,上皮细胞等)诱导气道炎症。IRAK-M广泛表达上述免疫细胞,被认为可负性调控TLR介导的NF-κB的活化。研究证实IRAK-M在多种疾病模型(比如肺纤维化,心肌梗塞等)中起到负性调节作用。但是结果并不完全一致。IRAK-M在机体免疫调节中的不同角色和其在香烟烟雾或者脂多糖LPS诱导肺部炎症的作用尚未知。目的本研究旨在探讨IRAK-M在香烟烟雾或LPS暴露诱导肺部炎症的作用及机制。方法1、急性模型:将无特定病原体雄性小鼠(8-10周)随机分为四组:正常对照组(Room Air)、香烟暴露组(CS)、脂多糖暴露组(LPS)以及香烟暴露+LPS组(CS+LPS)。(1)正常对照组小鼠暴露于过滤空气,第四天雾化吸入生理盐水;(2)CS组小鼠每天置于舱内,每次5支香烟,每天4次,两次间隔30分钟,连续暴露3天。第四天雾化吸入生理盐水;(3)LPS组小鼠暴露于过滤空气,第四天给予LPS雾化吸入(100μg/ml)半小时;(4)LPS+CS组小鼠香烟暴露三天后第四天雾化吸入LPS,其他条件同CS及LPS组。各组分别包括WT和IRAK-M-/-小鼠。亚急性模型:小鼠每天置于舱内给予香烟烟雾暴露或者空气暴露,每次5支香烟,每天4次,两次间隔30分钟,连续暴露7周。2、采用Flexivent小鼠肺功能仪,测量小鼠气道阻力。3、通过HE染色观察肺部形态、炎症及气道周围胶原蛋白沉积情况,并进行病理评分。4、使用光学显微镜计数支气管肺泡灌洗液(BALF)中炎症细胞总数以及通过细胞甩片吉姆萨染色进行细胞分类。5、分别采用Real-Time PCR方法及多因子检测小鼠肺组织中炎症因子mRNA及蛋白表达水平。6、流式细胞术检测小鼠肺组织及脾脏T细胞亚群分布。7、流式细胞术检测小鼠肺组织树突状细胞及巨噬细胞表面分子(CD11B,CD40,CD80,CD86,CD83)表达。结果第一部分IRAK-M对急性香烟烟雾或者LPS暴露诱导肺部炎症免疫调节作用1、气道阻力(Rn)CS组、LPS组与正常对照组比较,气道阻力略增加,但无统计学差异。CS+LPS组较正常对照组增加(P0.0001)。且CS+LPS组中IRAK-M-/-小鼠较WT小鼠气道阻力增加(p=0.052),其他组中IRAK-M-/-小鼠较WT小鼠气道阻力无差异。2、肺部炎症肺组织HE染色显示,相较于正常对照组,CS组、LPS组、CS+LPS小鼠肺组织上皮损伤、小气道壁及肺实质炎细胞浸润。但只有CS+LPS中IRAK-M-/-小鼠较WT小鼠肺部炎症增加较明显。3、BALF炎症细胞总数相较于正常对照组,CS组、LPS组、CS+LPS组小鼠BALF中炎症细胞总数增加(p0.05),但仅在CS+LPS组中,IRAK-M-/-小鼠较WT小鼠肺部炎症细胞总数(1812±131×103/mlvs1149±132×103/ml;p0.01)明显增加,以中性粒细胞数及淋巴细胞数增加为主。4、肺组织趋化因子或细胞因子蛋白表达水平与正常对照组相比CS+LPS组肺组织中炎症因子蛋白水平明显升高。在CS+LPS组中,IRAK-M-/-小鼠较WT小鼠肺组织中Th1相关细胞因子(TNF-α,IL-12,IFN-β,IFN-γ)、Th17(IL17A,IL6)相关细胞因子和上皮细胞相关细胞因子(IL1β,IL-1α,GM-CSF,MCP-1)明显升高(P0.001)。5、T细胞亚群与正常对照组相比CS+LPS组小鼠肺组织中Th17和Treg细胞比例升高(p0.05)。CS+LPS组中,IRAK-M-/-较WT小鼠肺组织中Th17细胞比例升高(4.32%±0.28%vs 2.54%±0.32%),Treg 比例(4.99%±0.46%vs 6.65%±0.42%)降低。6、树突状细胞及巨噬细胞表面分子表达CS+LPS组中IRAK-M-/-较WT小鼠肺组织树突状细胞表面CD40和CD86明显增加(P0.05),其他表面分子(CD11B,CD80,CD83)无明显差异。同时巨噬细胞表面CD40增加(P0.05),其他表面分子(CD11B,CD80,CD83,CD86)无明显差异。第二部分IRAK-M对亚急性香烟烟雾暴露诱导肺部炎症的免疫调节作用1、气道阻力CS组与正常对照组比较,气道阻力明显升高。在CS组中,IRAK-M-/-小鼠较WT小鼠气道阻力下降(P0.05)。2、肺部炎症CS组与正常对照组比较,肺组织中炎症细胞浸润、上皮损伤明显升高。在CS组中,IRAK-M-/-小鼠较WT小鼠炎症细胞浸润、上皮损伤减少。3、BALF炎症细胞总数和正常对照组比较,CS组中BALF炎症细胞总数明显升高(P0.001)。在CS组中,IRAK-M-/-小鼠较 WT 小鼠 BALF 炎症细胞总数(122.8±9.2 ×1 03/ml vs 202.8±22×103/ml;p0.01)减少。4、肺组织趋化因子或细胞因子蛋白表达水平和正常对照组比较,CS组中肺组织中炎症因子蛋白水平明显升高。在CS组中,IRAK-M-/-小鼠较WT小鼠肺组织中Th1相关细胞因子(TNF-α,IL-12,IFN-β,IFN-γ)、Th17细胞(IL17A,IL6)相关细胞因子和上皮细胞相关细胞因子(IL1β,IL-1α,GM-CSF,MCP-1)明显降低(P0.001)。5、T细胞亚群与正常对照组相比CS组小鼠肺组织中Th17和Treg细胞比例升高(p0.05)。CS组中,IRAK-M-/-较WT小鼠肺组织中Th17细胞比例降低(9.8%±0.4%vs 7.6%±0.6%;p0.05),Treg 比例(10.5%±1.0%vs15.0%±0.9%;p0.001)升高。6、树突状细胞及巨噬细胞表面分子表达CS组中IRAK-M-/-较WT小鼠肺组织树突状细胞表面CD11B减少(P0.05),其他表面分子(CD40,CD86,CD80,CD83)无明显差异。同时巨噬细胞表面CD11B和CD86表达下调(P0.05),其他表面分子(CD80,CD83,CD40)无明显差异。结论IRAK-M在CS或LPS诱导肺部炎症中的作用效应可能与暴露时长有关。本研究证实,在急性烟草和LPS暴露小鼠模型中,IRAK-M通过下调肺组织中Th17比例,促进Treg细胞分化及下调DCs和巨噬细胞表面分子(CD40,CD86)表达进一步减轻肺部炎症。反之在亚急性香烟暴露模型中,IRAK-M可通过上调节肺组织中Th17细胞分化,上调Treg比例及DCs和巨噬细胞表面分子(CD11B,CD86)表达进一步加重肺部炎症。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R563

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本文编号：1506854