Th-1型和Th-17型细胞因子在小鼠自身免疫性胆管炎和结肠炎中的作用

发布时间：2017-07-31 20:09

  本文关键词：Th-1型和Th-17型细胞因子在小鼠自身免疫性胆管炎和结肠炎中的作用

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【摘要】：原发性胆汁性肝硬化(PBC)是一种慢性的自身免疫性肝脏疾病,主要以肝内小胆管的慢性非化脓性破坏的胆管炎症和血清中高滴度的抗线粒体抗体(AMA)为特征。肝内小胆管的破坏可能由一系列的天然免疫应答与体液和细胞的适应性免疫应答所介导,患者的肝脏汇管区可以检测到自身反应性的CD4+T细胞和CD8+T细胞的浸润,同时伴随着NKT细胞,树突状细胞和其他专职的抗原提呈细胞等天然免疫细胞对适应性免疫应答的调节。与此同时,作为重要的免疫调控分子—细胞因子在PBC的发病过程中也参与了机体免疫失衡的调控过程。PBC患者的血清和肝脏中的细胞因子分泌以Th1型占主导,存在高水平的Thl型细胞因子--IFN-γ的升高。同时,在PBC患者的汇管区也有Th17型细胞因子IL-17A阳性细胞的浸润,但是Th1型与Th17型反应在PBC的发病过程中所发挥的作用仍需要进一步探索。 炎症性肠病(IBD)是一种慢性复发性以胃肠道和上皮损伤为主要特征的自身免疫性疾病。克罗恩病和溃疡性结肠炎是两种主要类型的IBD。典型的IBD患者会遭受着腹泻、腹痛、直肠出血和营养不良等影响日常生活质量的症状。IBD的发病由遗传因素和粘膜免疫应答的功能异常所导致。研究报道细胞因子直接参与了IBD的发病过程。在克罗恩病患者体内,细胞因子的特征倾向于Th1细胞。Th17细胞在肠道疾病中也发挥了重要的作用。而且全基因组学疾病相关性分析显示细胞因子IL-12与克罗恩病相关。 由于临床样本研究的诸多局限性,研究者尝试建立原发性胆汁性肝硬化的疾病动物模型,进而探究PBC疾病进程的相关因素。本研究组前期研究工作建立了IL-2Rα-/-小鼠模型,该小鼠自发胆管炎症,从免疫学指标和组织病理学指标检测均与人类PBC类似。而IL-2Rα-/-小鼠也是一个典型的克罗恩病的模型。之前的工作表明在IL-2Rα-/-小鼠中,CD8+T细胞介导了肝脏胆管炎症,而CD4+T细胞介导了肠道炎症。与此同时,IL-2Rα-/-的血清中可以检测到高水平的Th1型细胞相关的细胞因子-IFN-γ,和Th17细胞典型的细胞因子—IL-17A,而且IL-6和IL-12等炎性细胞因子的水平也升高。 本研究尝试利用IL-2Rα-/小鼠探究IFN-γ和IL-17A在自身免疫性胆管炎症和结肠炎的发病过程中的作用,主要工作可分为两部分： 第一部分：在IL-2Rα-/-小鼠中,IFN-γ和IL-17A在胆管炎和结肠炎的作用。 1.IFN-γ的缺失不影响IL-2Rα-/-小鼠的胆管炎和结肠炎。 我们将IFN-γ-/.小鼠与IL-2Rα-/-小鼠进行杂交,得到IFN-γ-/-IL-2Rα-/.小鼠,肝脏和肠道组织HE病理结果显示,IFN-γ-/-IL-2Rα-/-小鼠与IL-2Rα-/-小鼠的胆管炎症和结肠炎之间没有显著性差异。肝脏单个核细胞的检测与病理结果相一致,没有显著性改变。推测IFN-γ不参与IL-2Rα-/-小鼠的胆管炎症和结肠炎的发生。 2.IL-17A的缺失导致IL-2Rα-/-小鼠的胆管炎症加重而结肠炎减轻。 我们首先将IL-17A-/-小鼠与IL-2Rα-/-小鼠进行杂交,对得到的IL-17A-/-IL-2Rα-/-双缺陷小鼠进行HE组织病理分析结果显示,IL-17A缺失的IL-2Rα-/-小鼠门脉炎症加重、小叶间炎症加剧和胆管损伤程度加剧。对双缺陷小鼠的细胞免疫学检测发现,效应性CD8+T细胞大量增多,其分泌IFN-γ的能力显著提高。有趣的是IL-17A缺失后,IL-2Rα-/-小鼠的结肠炎症减轻,而且其细胞免疫学特征显示效应/记忆性CD4+T细胞显著减少。 结论一：在IIL-2Rα-/-小鼠中,IL-17A而非IFN-γ在自身免疫性胆管炎中发挥着一定的保护作用,但是IL-17A在肠道中却行使着促进炎症的功能。因此临床研究中,重组IL-17A抗体可能有潜力用于PBC的治疗,但是对于IBD的治疗时要慎重考虑。 第二部分：IL-12p40在IL-2Rα-/-小鼠肠道炎症中的作用 我们将IL.-12p40-/-与IL-2Ra-/-小鼠进行杂交,得到IL-12p40-/-IL-2Rα-/-双缺陷小鼠,对其肠道病理检测的结果显示IL-12p40缺失后,IL-2Rα-/-小鼠的肠道炎症得到缓解,细胞免疫学上显示CD4+T细胞显著减少,并且伴随着IL-17A分泌的下调和IFN-γ分泌的上调。 结论二在IL-2Rα-/-小鼠的肠道炎症模型中,IL-12p40可能通过促进Th17型反应进而促进肠道炎症的发生。同时,在IL-2Rα-/-小鼠中,可能存在着非IL-12的细胞因子调控着IFN-γ的表达。
【关键词】：原发性胆汁性肝硬化 胆管炎 炎症性肠病 IL-2Rα~(-/-)小鼠 IFN-γ IL-17A IL-12p40
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R575.2
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 符号说明10-15
• 图序15-17
• 表序17-18
• 第一章 绪论18-52
• 1.1 原发性胆汁性肝硬化的研究进展18-34
• 1.1.1 原发性胆汁性肝硬化简介18-19
• 1.1.2 原发性胆汁性肝硬化的自身免疫性特征19-23
• 1.1.3 原发性胆汁性肝硬化的免疫发病机制23-27
• 1.1.4 原发性胆汁性肝硬化的治疗27-28
• 1.1.5 原发性胆汁性肝硬化小鼠模型28-34
• 1.2 Th1型和Th17型细胞因子在PBC中的重要作用34-37
• 1.3 炎症性肠病的研究进展37-45
• 1.3.1 炎症性肠病简介37
• 1.3.2 遗传因素与炎症性肠病37-38
• 1.3.3 环境因素与炎症性肠病38-39
• 1.3.4 炎症性肠病的免疫学发病机制39-42
• 1.3.5 炎症性肠病小鼠模型42-45
• 1.4 细胞因子在炎症性肠病中的关键作用45-52
• 1.4.1 天然免疫细胞因子与IBD46-48
• 1.4.2 适应性免疫细胞相关细胞因子与IBD48-52
• 第二章 材料与方法52-72
• 2.1 实验材料52-56
• 2.1.1. 实验动物52
• 2.1.2. 小鼠基因鉴定相关试剂52-53
• 2.1.3. 小鼠各脏器单个核细胞分离试剂及材料53
• 2.1.4. 肝脏及肠道病理染色相关试剂53-54
• 2.1.5. 荧光定量PCR相关试剂54-55
• 2.1.6. 血清细胞因子检测相关试剂55
• 2.1.7. 流式细胞术检测相关试剂55-56
• 2.2 实验仪器和设备56-58
• 2.2.1. 小鼠手术器械56
• 2.2.2. 小鼠基因型鉴定相关仪器56
• 2.2.3. 小鼠各脏器单个核细胞分离相关仪器56
• 2.2.4. 病理染色相关仪器56
• 2.2.5. 荧光定量PCR相关仪器56-57
• 2.2.6. 流式细胞仪57-58
• 2.3 实验方法58-72
• 2.3.1 小鼠杂交58
• 2.3.2 小鼠基因鉴定58-60
• 2.3.3 小鼠各脏器单个核细胞分离60-61
• 2.3.4 流式细胞术检测61-62
• 2.3.5 肝脏及肠道病理制备及HE染色62-66
• 2.3.6 肝脏及肠道病理打分标准66-67
• 2.3.7 血清的制备67
• 2.3.8 肝脏及肠道组织细胞因子检测67-69
• 2.3.9 血清细胞因子检测69-70
• 2.3.10 数据统计分析70-72
• 第三章 结果与讨论72-88
• 3.1 引言72
• 3.2 实验结果72-84
• 3.2.1 检测IL-2Rα~(-/-)小鼠肝脏和脾脏中T细胞分泌IFN-γ和IL-17A特征72-74
• 3.2.2 IFN-γ敲除后IL-2Rα~(-/-)小鼠肝脏炎症无显著变化74-76
• 3.2.3 IFN-γ敲除后IL-2Rα~(-/-)小鼠肠道炎症无显著变化76-77
• 3.2.4 IL-17A敲除后IL-2Rα~(-/-)小鼠肝脏炎症加重77-80
• 3.2.5 IL-17A敲除后IL-2Rα~(-/-)小鼠肠道炎症减轻80-82
• 3.2.6 IL-17A~(-/-)敲除后IL-2Rα~(-/-)小鼠体内细胞因子情况82-84
• 3.3 结果讨论84-86
• 3.3.1 IFN-γ对IL-2Rα~(-/-)小鼠肝脏炎症和肠道炎症的探究84-85
• 3.3.2 IL-17A对IL-2Rα~(-/-)小鼠肝脏炎症和肠道炎症的探究85-86
• 3.4 总结86-88
• 第四章 IL-12p40在IL-2Rα~(-/-)小鼠肠道炎症中的作用88-92
• 4.1 引言88
• 4.2 实验结果88-91
• 4.3 结果讨论91-92
• 参考文献92-108
• 致谢108-110
• 第五章 攻读博士期间的主要研究成果110-111
• 5.1 发表和拟发表学术论文情况110
• 5.2 攻读博士期间参加的学术会议110-111
• 附录111-114

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 Andrea Crosignani;Pier Maria Battezzati;Pietro Invernizzi;Carlo Selmi;Elena Prina;Mauro Podda;;Clinical features and management of primary biliary cirrhosis[J];World Journal of Gastroenterology;2008年21期

2 Ana Lleo;Pietro Invernizzi;M Eric Gershwin;Ian R Mackay;Harry Prince;;Etiopathogenesis of primary biliary cirrhosis[J];World Journal of Gastroenterology;2008年21期

3 Marcus Mottershead;James Neuberger;;Transplantation in autoimmune liver diseases[J];World Journal of Gastroenterology;2008年21期

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本文编号：600912