NLRP3炎性小體及下游因子IL-1β-IL-18在變應(yīng)性鼻炎大鼠模型中的表達及意義.pdf

1、背景和目的：
　　變態(tài)反應(yīng)性鼻炎（allergic rhinitis,AR）簡稱變應(yīng)性鼻炎，在世界范圍內(nèi)的平均發(fā)病率在10％～25％之間，現(xiàn)在變應(yīng)性鼻炎患病率每20年增加一倍，已被人們描述為“21世紀的流行病”，其嚴重影響人們的日常工作、生活及學(xué)習(xí)。2001年據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）“變應(yīng)性鼻炎及其對哮喘的影響”（ARIA）工作小組將其定義為一種可長期控制但難以治愈的疾病。因此有必要闡明其發(fā)病機制，為這一頑疾探索新的診療思路。

2、r>　　據(jù)報道國內(nèi)變應(yīng)性鼻炎主要的變應(yīng)原是屋塵螨（House Dust Mite，HDM）。近期研究發(fā)現(xiàn)屋塵螨骨架蛋白包含殼多糖，能激活NLRP3，并且可以通過抗原提呈細胞進行信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。說明NLRP3在屋塵螨信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方面，可起到關(guān)鍵作用，因此關(guān)于NLRP3在變應(yīng)性鼻炎方面的研究顯得尤為重要。
　　NLRP3為固有免疫胞內(nèi)Nod樣模式受體最重要的一種，能夠識別多種內(nèi)源性（如活性氧、ATP等）和外源性（如尿酸結(jié)晶物、氫氧化鋁等）危險信

3、號。通常情況下，NLRP3處于自身抑制狀態(tài)。當NLRP3被內(nèi)外源性危險信號激活后，即耦聯(lián)接頭蛋白ASC及活化Caspases-1形成復(fù)雜蛋白質(zhì)酶復(fù)合物即NLRP3炎性小體。其中活化的Caspase-1能夠促進IL-1β、IL-18的加工和分泌。IL-1β、IL-18是 IL-1家族的重要成員，其中IL-1β也可稱為前炎癥反應(yīng)細胞因子，單核巨噬細胞是其主要分泌細胞，IL-1β可促進Th17細胞的分化，維持Th17相關(guān)細胞因子的產(chǎn)生，也可促

4、進嗜酸性粒細胞聚集。IL-18可促進肥大細胞、T細胞、嗜堿性粒細胞分泌Th2細胞因子如IL-13、IL-4，可增強Th2細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答同時也可增強Th1細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答，因此在變應(yīng)性疾病中IL-18的作用存在爭議。
　　近來研究提示，NLRP3基因單核苷酸多態(tài)性與阿司匹林哮喘及食物引起的過敏性休克相關(guān)。也有研究顯示，NLRP3及下游因子IL-1β、IL-18可促進支氣管哮喘的氣道炎癥的形成。但也有研究發(fā)現(xiàn)關(guān)于氣道嗜酸性粒細胞

5、、組織病理學(xué)、氣道粘液量方面在NLRP3缺陷型與野生型間或OVA\氫氧化鋁致敏、僅OVA致敏的變應(yīng)性哮喘小鼠模型中并沒有顯著差異，而且在卵清蛋白誘導(dǎo)的模型中，并沒有發(fā)現(xiàn)NLRP3在變應(yīng)性氣道疾病發(fā)展方面的作用。在以上模型中，下游因子IL-1β、IL-18在小鼠肺中低表達。由此可見，NLRP3炎性小體及下游因子在變應(yīng)性疾病方面的作用目前尚無定論，且關(guān)于變應(yīng)性鼻炎研究較少，因此需進一步研究。
　　本研究通過檢測天然免疫因子NLRP3炎

6、性小體（ NLRP3受體、Caspase-1）及下游因子 IL-18、IL-1β在變應(yīng)性鼻炎大鼠模型中的表達及進行相關(guān)性研究，探討NLRP3炎性小體在變應(yīng)性鼻炎發(fā)病機制中的作用及與炎癥程度的關(guān)系，試圖為進一步闡明變應(yīng)性鼻炎的發(fā)病機制、尋找新的靶向治療開辟新的領(lǐng)域。
　　動物及方法：
　　1.變應(yīng)性鼻炎大鼠模型的建立40只健康的SD大鼠，雌雄不限，隨機分為空白對照組（A組）、AR模型1組（B組）、AR模型2組（C組）、AR模型

7、3組（D組），每組10只。A組不加卵清蛋白，B、C、D組用卵清蛋白及氫氧化鋁基礎(chǔ)致敏后，用5%卵清蛋白生理鹽水溶液分別滴鼻10天、20天、30天，1次/天，激發(fā)完成記錄大鼠鼻部癥狀并處死大鼠。HE染色觀察鼻粘膜組織學(xué)變化及嗜酸粒細胞表達情況, ELISA法測OVA-sIgE在各組大鼠外周血的量。
　　2.免疫組化觀察 NLRP3、Caspase-1在各組大鼠鼻粘膜的表達情況，ELISA法測IL-18、IL-1β在各組大鼠外周血的含

8、量及 IL-1β、IL-18在各組大鼠鼻腔沖洗液中的含量。
　　結(jié)果：
　　1.EOS細胞計數(shù)、行為學(xué)評分、OVA-sIgE濃度，AR模型組明顯高于對照組（P＜0.05）。隨著鼻內(nèi)激發(fā)時間的延長，EOS細胞計數(shù)、行為學(xué)評分、OVA-sIgE濃度有增高趨勢，且AR模型組之間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。
　　2.NLRP3受體蛋白在B、C、D組大鼠鼻黏膜中的表達量分別為48.80±10.75、71.80±16.9

9、8、100.32±13.91，高于對照組的17.47±5.59，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=78.399，P＜0.05）；Caspase-1蛋白在B、C、D組大鼠鼻黏膜中的表達量分別為36.33±4.71、50.87±11.18、73.10±14.77，高于對照組的11.48±2.70，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=71.727，P＜0.05）；且AR模型組間比較差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。
　　3.外周血中：IL-1β在B、C、D組外

10、周血中的含量分別為（56.46±10.13）pg/ml、（82.37±11.93）pg/ml、（112.01±22.91）pg/ml，高于對照組的（38.26±4.66）pg/ml，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=51.981，P＜0.05）；IL-18在B、C、D組外周血中的含量分別為（177.92±23.63）pg/ml、（194.33±20.78）pg/ml、（234.06±31.70）pg/ml，高于對照組的（89.71±5.56）pg/

11、ml，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=73.295，P＜0.05）。且AR模型組之間比較差異亦有統(tǒng)計學(xué)意義（P值均＜0.05）。
　　4.鼻腔沖洗液中：IL-1β在 B、C、D組鼻腔沖洗液中的含量分別為（35.20±3.78）pg/ml、（55.23±9.73）pg/ml、（75.16±9.70）pg/ml，高于對照組的（20.42±7.02）pg/ml，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=89.959，P＜0.05）；IL-18在B、C、D組鼻腔沖洗液

12、中的含量分別為（74.93±10.63）pg/ml、（107.72±15.90）pg/ml、（125.77±19.43）pg/ml，高于對照組的（39.87±6.76）pg/ml，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=72.603，P＜0.05）。且AR模型組之間比較差異亦有統(tǒng)計學(xué)意義（P值均＜0.05）。
　　5.經(jīng)Pearson相關(guān)性檢驗分析，AR大鼠外周血IL-1β含量與鼻粘膜EOS計數(shù)呈顯著正相關(guān)（r=0.871,P<0.01），與外周血

13、 OVA-sIgE含量呈顯著正相關(guān)（r=0.794.,P<0.01）。AR大鼠外周血IL-18含量與鼻粘膜EOS計數(shù)呈顯著正相關(guān)（r=0.818.,P<0.01），與外周血OVA-sIgE的含量呈顯著正相關(guān)（r=0.828.,P<0.01）。
　　6.經(jīng)Pearson相關(guān)性檢驗分析，.鼻粘膜中NLRP3受體蛋白表達量與行為學(xué)評分、OVA-sIgE濃度、EOS細胞計數(shù)存在顯著正相關(guān)（r=0.833,0.873,0.868, P均＜0

14、.01）。
　　結(jié)論：
　　1.本研究成功建立了變應(yīng)性鼻炎大鼠模型。隨著鼻內(nèi)激發(fā)時間的延長，變應(yīng)性鼻炎的炎癥程度有升高趨勢。
　　2.變應(yīng)性鼻炎通過激活NLRP3炎性小體，繼而促進下游因子IL-1β、IL-18分泌，參與了變應(yīng)性鼻炎的發(fā)病過程。
　　3.隨著鼻內(nèi)激發(fā)時間的延長，NLRP3炎性小體表達隨之升高，繼而使IL-1β、IL-18分泌增加加重變應(yīng)性鼻炎的炎癥程度，干擾NLRP3炎性小體信號通路的傳導(dǎo)可能成為