NF-κB调控巨噬细胞亚型在实验性自身免疫性神经炎中的作用及其机制研究

发布时间：2020-06-27 03:57

【摘要】：吉兰巴雷综合征(GBS)是一种常见的以周围神经脱髓鞘为主要病理特点的自身免疫性疾病,急性对称性弛缓性肢体瘫痪为临床表现。实验性自身免疫性神经炎(EAN)是GBS经典的动物模型,广泛应用于GBS的基础研究。目前GBS治疗包括静脉注射免疫球蛋白或血浆置换,但部分患者无效。巨噬细胞作为重要的免疫细胞,在吉兰巴雷综合征及实验性自身免疫性神经炎的病机制中起重要的作用。巨噬细胞可分为促炎型M1巨噬细胞和抗炎型M2巨噬细胞。M1型巨噬细胞分泌促炎型细胞因子,导致周围神经系统损伤。M2型巨噬细胞发挥抗炎和促进组织修复的作用。研究发现GBS急性期促炎型M1巨噬细胞占主导地位,神经病理研究发现,在EAN小鼠坐骨神经内M1型巨噬细胞增多。而靶器官中M2型巨噬细胞增多有利于EAN症状的缓解。尽管目前一些实验已经证实诱导M2型巨噬细胞可改善EAN的症状,但EAN不同时期巨噬细胞的比例变化尚未完全明确。因此,为了深入探究巨噬细胞对EAN的作用机制,我们进行以下三部分实验。第一部分EAN不同时期巨噬细胞比例及细胞因子变化目的:探究EAN不同发病时期脾脏巨噬细胞、M1型巨噬细胞和M2型巨噬细胞比例变化,明确巨噬细胞在EAN发病过程中的作用。方法:(1)构建EAN模型;(2)观察不同发病时期巨噬细胞比例变化;(3)检测不同发病时期细胞因子;(4)检测丙球治疗前后GBS患者外周血中细胞因子。结果:(1)P0180-199和完全弗氏佐剂(CFA)混合乳液可在C57BL/6小鼠上构建EAN小鼠模型;(2)EAN发病初期脾脏中巨噬细胞比例明显升高,其中M1型巨噬细胞增高明显,随着疾病的发展M1型巨噬细胞比例逐渐降低,M2型巨噬细胞比例逐渐增高。(3)EAN发病初期TNF-α,IL-1β和IL-17A等促炎性细胞因子表达明显升高,至高峰期达最高,而抗炎性细胞因子如IL-4和IL-10随疾病发展浓度逐渐升高。(4)GBS患者IL-1β、TNF-α和IL-17A表达显著升高,TNF-α表达水平与GBS严重程度相关。丙球治疗可以降低促炎型细胞因子的表达,提高IL-4的表达,对IL-10影响较小。结论:在EAN发病初期M1型巨噬细胞通过分泌促炎性细胞因子起促炎作用,进入高峰期M2型巨噬细胞抑制促炎性细胞因子发挥抗炎作用。第二部分M2巨噬细胞回输对EAN的治疗作用及其机制目的:探究体外诱导成熟的M2巨噬细胞回输对EAN的治疗作用及其可能的机制。方法:(1)体外诱导M2型巨噬细胞;(2)观察M2型巨噬细胞回输对EAN的治疗作用;(3)检测高峰期脾脏巨噬细胞比例;(4)检测高峰期细胞因子表达水平;(5)检测NF-κB蛋白表达水平。结果:(1)IL-4和M-CSF可诱导骨髓干细胞为成熟的M2型巨噬细胞;(2)M2型巨噬细胞回输可缓解EAN的临床症状。(3)M2型巨噬细胞回输降低EAN高峰期M1细胞比例;降低促炎性细胞因子的表达;抑制NF-κBp65磷酸化。结论:M2型巨噬细胞回输可能通过抑制NF-κB信号通路从而降低M1/M2的比例和促炎性细胞因子的表达来缓解EAN的临床症状。第三部分NF-κB抑制剂对EAN的作用及其机制目的:探究NF-κB抑制剂对EAN的预防及治疗作用及其可能的机制方法:(1)EAN发病前及发病后腹腔注射NF-κB抑制剂,观察对EAN症状的影响;(2)检测NF-κB蛋白表达水平;(3)检测脾脏巨噬细胞比例;(4)NF-κB抑制剂对M1/M2巨噬细胞增殖的影响(5)检测外周血细胞因子表达水平。结果:(1)NF-κB抑制剂预防组与治疗组都能减轻EAN临床症状,缩短症状持续时间,但预防组效果更好;(2)NF-κB抑制剂能够抑制NF-κBp65磷酸化;(3)NF-κB抑制剂降低脾脏M1型巨噬细胞比例;(4)NF-κB抑制剂能抑制体外培养的M1型巨噬细胞;(5)NF-κB抑制剂抑制促炎性细胞因子。结论:NF-κB抑制剂能通过抑制M1型巨噬细胞比例和促炎性细胞因子释放缓解EAN症状,预防性NF-κB抑制剂效果更明显。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R745.43
【图文】：

巨噬细胞,过氧物酶体,亚型,信号传感器

图 1.1 巨噬细胞在 GBS 中的作用1.4 巨噬细胞转化的传导通路不同的转录因子,像信号传感器和转录活化因子 1/6(STAT1/STAT6), 干扰素调节因子(IRFs)和过氧物酶体活化受体-γ/ (PPAR-γ/ ),通过外源性和内源性细胞信号通路的相互作用可以调节 M1/M2 的极化[73]。绑定 IFN-γ到细胞表面受体可以通过 Janus 激酶/信号传感器和转录激活(JAK/STAT)通路促进杀菌活性和促炎细胞因子的生成[27, 74,5]。JAK / STAT信号对于IL-1β、IL- 6、IL- 12、IL-23和iNOS 的产生以及STAT1和 STAT3的磷酸化至关重要[27, 76, 77]。相比之下，STAT6 对 IL-4 和 IL-13 反应，诱导 M1 亚型极化78, 79]。IRF 蛋白可能调节巨噬细胞极化。IRF3 和 IRF4 参与抗炎亚型极化，而 IRF5 参与促炎巨噬细胞极化[80-82]。转录因子的过氧物酶体活化受体-γ/ (PPAR-γ/ PPAR- )能被STAT6 激活,导致巨噬细胞 M2 亚型极化[27]。另一个转录调节物 KLF4 配合 STAT6 通过

巨噬细胞,信号通路

第 1 章文献综述STAT6 与细胞的增殖、转化、分化和凋亡相关[84]。磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/Akt 信号通路激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)，促进抗炎性巨噬细胞极化[85]。M1/M2 极化涉及的信号通路如图 2 所示。综上所述，目前的研究结果表明，巨噬细胞表型和功能的转换涉及多种因素，但这些因素参与 GBS 的机制尚需进一步研究。

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