IL-33促進Th2應答和抑制Th17應答的效應能夠緩解小鼠缺血性腦損傷.pdf

1、白細胞介素（Interleukin，IL）-33是近年來發(fā)現(xiàn)的IL-1家族新成員，它作為細胞因子，可通過IL-33/ST2信號通路促進Th2型免疫反應，同時也是一種核蛋白，可參與調控基因轉錄。在炎性刺激下，IL-33還可以作為一種“警報素”警示組織損傷或應激。IL-33是ST2受體的唯一特異性配體，其生物學活性的發(fā)揮主要依賴與跨膜型ST2受體（ST2L）結合。IL-33調節(jié)免疫反應的作用具有多樣性，取決于不同的疾病和模型。IL-33可促

2、進Th2型炎癥性疾病的發(fā)病，如哮喘、特應性皮炎和過敏反應等，然而在一些與Th2型免疫反應相關的疾病或模型，如動脈粥樣硬化、多發(fā)性硬化和實驗性腸炎等，IL-33可通過促進Th1/Th2平衡向Th2偏移而起到保護性作用。此外，新近研究還發(fā)現(xiàn)了IL-33可調節(jié)Th17型免疫應答。IL-33在多組織器官高表達，而腦和脊髓是IL-33表達量最高的器官之一，提示IL-33在調節(jié)中樞神經系統(tǒng)的病理生理學過程中可能起著重要作用。近年來，有關IL-33或

3、IL-33/ST2信號通路在中樞神經系統(tǒng)疾病中的作用是神經免疫學的研究熱點之一。
　　缺血性腦卒中是中老年人常見的腦血管疾病，可以導致腦組織損傷并伴隨炎癥反應，從而引發(fā)一系列癥候群。研究表明，Th1/Th2介導的免疫應答以及Th17型免疫應答在缺血性腦損傷的炎性病理機制中發(fā)揮重要作用。IL-33作為Th2型免疫反應的關鍵活化分子，在缺血性腦卒中發(fā)病機制中的作用仍有待闡明。為了探討IL-33在缺血性腦卒中發(fā)病過程中的作用及其機制，本

4、研究利用缺血性腦卒中動物模型，觀察缺血性腦損傷時IL-33及其受體ST2L表達的變化規(guī)律，并探討IL-33對缺血性腦損傷程度的影響。論文共分為三個部分，主要內容和結果如下：
　　一、短暫性腦缺血后IL-33及其受體ST2L的表達
　　目的：檢測IL-33及其受體ST2L在短暫性腦缺血后不同時程和不同腦區(qū)的表達情況，探討缺血性腦損傷時IL-33及其受體ST2L表達的規(guī)律性。
　　方法：利用線栓法閉塞大腦中動脈（MCAO）

5、30min誘導建立小鼠可逆性局灶性腦缺血再灌注損傷模型，通過半定量RT-PCR和Western blot檢測缺血再灌注后超急性期（6h）、急性期（24h）和延遲期（3d）缺血側腦組織IL-33 mRNA和蛋白表達水平，并通過免疫組織化學染色觀察了IL-33在不同缺血腦區(qū)（運動皮層、感覺皮層、海馬和紋狀體）各時間點的表達情況。此外，對IL-33的受體ST2L mRNA表達水平也進行了檢測。
　　結果：與假手術組相比，IL-33 mR

6、NA和蛋白水平在MCAO6 h和3d表達減少，ST2L mRNA表達水平在MCAO24 h和3 d表達減少，其它時間點IL-33和ST2L表達無顯著改變。除了MCAO24 h組運動皮層和紋狀體陽性染色增加外，IL-33陽性細胞數(shù)在缺血后不同時程各腦區(qū)均有不同程度減少。
　　結論：MCAO模型小鼠缺血再灌注后IL-33和ST2L表達的總體趨勢是下降的，提示短暫性腦缺血后IL-33/ST2L介導的Th2型免疫應答是下調的。
　　

7、二、側腦室注射IL-33對MCAO模型腦損傷的影響
　　目的：觀察外源性IL-33作用于MCAO模型后，對缺血性腦損傷嚴重程度、腦組織炎癥及脾臟免疫功能的影響。
　　方法：利用GST表達純化系統(tǒng)構建小鼠IL-33成熟肽的重組質粒，并純化制備具有生物學活性的IL-33蛋白。在小鼠MCAO模型前30min側腦室注射IL-33（2μg，5μl）或PBS5μl，于缺血再灌注后不同時間點（6h，24h和3d）通過Zea Longa評分

8、法評估神經行為學癥狀，TTC染色法評估腦梗死體積，H&E染色觀察缺血側海馬及皮層炎性細胞浸潤情況，并觀察脾臟大小的改變。
　　結果：與側腦室注射PBS的MCAO對照組相比，側腦室注射IL-33可減輕MCAO24 h和MCAO3 d的神經行為學癥狀（24h：2.0±0.302 vs2.875±0.125；3d：1.833±0.167vs2.917±0.193；p＜0.05）和腦梗死體積（24h：21.89±4.8％ vs36.27±

9、1.6％；3 d：8.52±4.17％vs37.08±3.35％；p＜0.05）。組織學染色顯示側腦室注射IL-33的MCAO24 h和MCAO3 d缺血側海馬和皮層炎性細胞浸潤數(shù)量較少。此外，側腦室注射IL-33也增加了MCAO24 h和MCAO3 d的脾臟指數(shù)（24h：0.36±0.02 vs0.31±0.04；3 d：0.30±0.05 vs0.22±0.01；p＜0.05），脾臟萎縮不明顯。與對照組相比，側腦室注射IL-33對M

10、CAO6 h組的神經行為學癥狀、腦梗死體積、腦組織炎性浸潤、脾臟指數(shù)及大小均無明顯差異。
　　結論：側腦室注射IL-33可減緩短暫性腦缺血再灌注后急性期和延遲期的腦損傷及炎癥程度，并緩解了脾臟免疫功能的抑制。
　　三、IL-33減緩短暫性腦缺血后腦損傷的免疫學機制
　　目的：探討側腦室注射IL-33緩解MCAO模型缺血再灌注后急性期和延遲期腦損傷及炎癥程度的免疫學機制。
　　方法：分離側腦室注射IL-33的MCA

11、O24 h和MCAO3 d組缺血腦和脾臟中的單個核細胞，通過流式細胞術檢測Th1、Th2和Th17細胞亞群的改變，以及用ELISA檢測血清中細胞因子IFN-γ、IL-4和IL-17的表達。
　　結果：與側腦室注射PBS的MCAO對照組相比，側腦室注射IL-33可減少MCAO24 h和MCAO3 d腦組織中IL-17+T細胞和IFN-γ+T細胞的百分比，并增加了IL-4+T細胞的陽性率，Th1/Th2比值下降。與此同時，側腦室注射I

12、L-33也減少了脾臟中IL-17+T細胞和IFN-γ+T細胞的百分率，但對IL-4+T細胞的陽性率無明顯影響。相應地，側腦室注射IL-33也減少了血清中IL-17和IFN-γ的表達量，增加了IL-4的表達量。
　　結論：IL-33減緩短暫性腦缺血后急性期和延遲期損傷嚴重程度的作用可能與促進Th2型免疫反應和抑制Th17型免疫反應有關。
　　本研究首次在小鼠MCAO模型的基礎上檢測了IL-33及其受體ST2L在缺血再灌注后超急