IL-1對Treg細胞分化發(fā)育的影響.pdf

1、近年來研究表明Treg細胞是一種免疫抑制性細胞，主要通過分泌一些抑制性細胞因子和表達其它一些抑制性的共刺激性分子從而抑制自身反應(yīng)性T細胞免疫應(yīng)答，在維持免疫耐受中扮演著重要的角色，其數(shù)量的缺乏或功能的紊亂會導(dǎo)致各種自身免疫性疾病的發(fā)生。
　　 類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)是一種臨床上多發(fā)的慢性自身免疫性疾病，以多關(guān)節(jié)，對稱性炎癥及漸進性軟骨和骨破壞為主要特征，主要累及關(guān)節(jié)，尤以多見于手、足小關(guān)節(jié)，病變可侵入相鄰的滑膜、軟骨和骨，該病如

2、不及時診治，可發(fā)展為不可逆關(guān)節(jié)畸形，最終導(dǎo)致殘疾。
　　 IL-1是一種參與RA發(fā)病的重要的細胞因子。在類風(fēng)關(guān)發(fā)病過程中，多種細胞來源的IL-1可以在關(guān)節(jié)炎癥部位刺激單核細胞和巨噬細胞以及T、B淋巴細胞的活化，促進成纖維細胞增殖，活化破骨細胞，導(dǎo)致軟骨降解增加，在組織損傷中起重要作用。
　　 IL-1受體拮抗劑能競爭結(jié)合IL-1RI而不參與轉(zhuǎn)導(dǎo)信號，從而阻斷IL-1a和IL-1β的生物效應(yīng)。目前有很多報道，已經(jīng)將IL-1

3、受體拮抗劑(IL-1ra)運用于臨床治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎病人，可以減輕患者的癥狀和體征。但是目前有多項臨床數(shù)據(jù)表明IL-1受體拮抗劑治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎病人時，出現(xiàn)了很多新問題，大部分患者出現(xiàn)較為嚴(yán)重的局部反應(yīng)，更有研究表明使用該藥物長期治療后時出現(xiàn)病情的反復(fù)加重。
　　 在本研究的體內(nèi)實驗中，我們成功建立膠原誘導(dǎo)的類風(fēng)關(guān)小鼠模型，觀察了rhIL-1ra對CIA小鼠治療作用。在體外實驗中，我們研究了rmIL-1β及rhIL-1ra對

4、DC體外誘導(dǎo)CD4+D25+T細胞增殖的影響，以及IL-1β對TGF-β誘導(dǎo)的CD4+CD25+Foxp3+調(diào)節(jié)性T細胞分化發(fā)育的影響。
　　 第一部分體內(nèi)研究IL-1ra對CIA小鼠的治療作用
　　 在本部分研究中，我們首先根據(jù)文獻方法成功建立了了小鼠CIA模型。簡而言之，我們以雞的Ⅱ型膠原作為抗原，第0天，先將溶于冰醋酸的4mg/mlⅡ型膠原與完全弗氏佐劑以1∶1比例乳化后，于每只DBA/1小鼠尾根部皮下免疫100μ

5、l乳化好的2mg/ml的Ⅱ型膠原，再于第21天進行加強免疫，將上述膠原溶液與不完全弗氏佐劑以1∶1比例乳化后，再次于小鼠尾根部厘米處進行皮下注射100μl乳化好的2mg/ml的Ⅱ型膠原。根據(jù)CIA的臨床標(biāo)準(zhǔn)評分：0分：關(guān)節(jié)正常；1分：關(guān)節(jié)輕微紅腫；2分：關(guān)節(jié)紅腫嚴(yán)重，累及整個關(guān)節(jié)；3分：爪子或關(guān)節(jié)功能障礙，關(guān)節(jié)僵硬。每只小鼠的關(guān)節(jié)炎癥的總評分為四肢的總和，每只小鼠的最高分值為12分，關(guān)節(jié)總評分大于1的小鼠為建模成功。
　　 根據(jù)

6、實驗?zāi)康?，將CIA小鼠隨即分為3組，設(shè)IL-1ra治療組、PBS治療對照組和BSA蛋白治療對照組。IL-1ra治療組于初次免疫后的第33天起連續(xù)20天，給CIA小鼠皮下注射IL-1ra100μg/只，對照組以注射等量的PBS或BSA蛋白。
　　 本實驗建立的CIA小鼠，初次免疫后第27天起發(fā)病，33天左右達到發(fā)病高峰。CIA小鼠的發(fā)病率為80％，平均關(guān)節(jié)指數(shù)為6分。關(guān)節(jié)表現(xiàn)為慢性進行性多關(guān)節(jié)炎，急性期表現(xiàn)為首先腳趾皮膚輕微發(fā)紅，

7、然后累及到足掌和踝關(guān)節(jié)，皮膚腫脹充血嚴(yán)重，晚期導(dǎo)致關(guān)節(jié)畸形，活動明顯受限。病理表現(xiàn)為增生性滑膜炎，血管翳形成，細胞纖維化，關(guān)節(jié)軟骨和骨組織破壞。
　　 臨床關(guān)節(jié)評分及病理切片結(jié)果可以看出，IL-1ra治療初期降低了CIA的關(guān)節(jié)腫脹程度，抑制炎性細胞浸潤，血管翳形成，減輕關(guān)節(jié)軟骨和骨的破壞。但是后期關(guān)節(jié)腫脹程度加劇，組織病理檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨和骨組織的破壞。在CIA急性期，IL-1ra治療后，CD4+CD25+Foxp3+調(diào)節(jié)性

8、T細胞占CD4+T細胞的比例并沒有增加。結(jié)果表明IL-1ra治療后期癥狀反復(fù)加重，與Treg細胞的分化與發(fā)育受損密切相關(guān)。
　　 第二部分體外研究IL-1對CD4+CD25+Foxp3+調(diào)節(jié)性T細胞的增殖影響
　　 調(diào)節(jié)性T細胞分化發(fā)育障礙及功能失常是導(dǎo)致自身免疫性疾病發(fā)生的主要機制之一。根據(jù)其發(fā)育來源，調(diào)節(jié)性T細胞分為來源于胸腺的天然調(diào)節(jié)性T細胞及由胸腺外經(jīng)持續(xù)性抗原及IL-10、TGF-β等細胞因子刺激的條件下誘導(dǎo)產(chǎn)

9、生的誘導(dǎo)性調(diào)節(jié)性T細胞。DC作為專職性抗原提呈細胞，不僅參與了初始型T細胞的免疫活化過程，而且還可以控制其分化為不同的細胞亞群。最近的研究結(jié)果表明，DC參與誘導(dǎo)了天然Treg的自穩(wěn)性增殖。
　　 本研究中我們發(fā)現(xiàn)，無論是成熟DC和不成熟DC在體外共培養(yǎng)體系中，均能刺激CD4+CD25+Treg細胞的增殖，而且成熟DC刺激Treg細胞增殖能力更強。當(dāng)采用射線照射后成熟DC后，可部分抑制其刺激Treg細胞的增殖效應(yīng)。該實驗結(jié)果表明，

10、DC刺激Treg細胞增殖一方面依賴于細胞-細胞間的直接接觸。另一方面也與成熟DC分泌的多種細胞因子作用密切相關(guān)。成熟DC可分泌較高水平的前炎性細胞因子，如IL-1β，IL-6、IL-2和TGF-β。在體外誘導(dǎo)培養(yǎng)體系中，我們發(fā)現(xiàn)加入低濃度的IL-1β后，imDC促進CD4+CD25+T細胞的增殖的能力增強；加入10μg/mlIL-1ra后，IL-1ra抑制了mDC促進CD4+CD25+T細胞的增殖能力。表明低濃度的IL-1可能作為一種T

11、reg細胞的促生長因子，參與了DC對Treg細胞的促增殖效應(yīng)過程。
　　 此外，在本實驗中，我們還建立了一個體外TGF-β誘導(dǎo)CD4+CD25-T細胞轉(zhuǎn)化為CD4+CD25+Foxp3+調(diào)節(jié)性T細胞體系。TGF-β誘導(dǎo)的這群調(diào)節(jié)性T細胞可高表達FoxP3，并能顯著抑制反應(yīng)性CD4+T細胞的分裂增殖。當(dāng)我們在該體系中加入IL-1β時，發(fā)現(xiàn)其能協(xié)同TGF-β促進誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細胞的分化發(fā)育。
　　 總之，我們之前的實驗結(jié)果表明