聯(lián)合IL-5可溶性受體與IL-4突變體對哮喘小鼠氣道高反應(yīng)性及IgE、IFN-γ水平的影響.pdf

1、研究背景：哮喘是多種細胞參與的以氣道高反應(yīng)性和氣道重塑為主要特征的慢性的氣道炎癥,嗜酸性粒細胞(Eosinophils,EOS)是哮喘發(fā)病的關(guān)鍵效應(yīng)細胞[1,2]。肺部EOS的聚集主要有兩種方式:IL-5依賴途徑與IL-5非依賴途徑,IL-5和IL-13分別在這兩種途徑中發(fā)揮關(guān)鍵作用[3]。臨床和實驗研究已經(jīng)證實,CD4+Th2細胞和特異性細胞因子的產(chǎn)生(特別是IL-4、IL-5、IL-10、IL-13)在過敏性炎癥反應(yīng)導致的氣道高反應(yīng)

2、性(airway hyperresponsiveness,AHR)中起著關(guān)鍵性的作用。IL-4和IL-13是B細胞IgE轉(zhuǎn)換的的關(guān)鍵因子,IL-4和IL-13上調(diào)B細胞和單核細胞低親和力IgE受體(CD23,FceRII)的表達,同時增強抗原表達及調(diào)節(jié)巨噬細胞的功能[4]。眾所周知,IL-5調(diào)節(jié)EOS的活化、增殖、分化和生存時間[5],在小鼠過敏性氣道炎癥及氣道高反應(yīng)性的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用[4]。IL-5通過與其受體結(jié)合而作用于E

3、OS,IL-5受體包含α和β兩種亞基,形成膜結(jié)合性與可溶性兩種蛋白形式,IL-5可溶性受體(IL-5 soluble receptor,sIL-5Rα)在體外可以阻斷IL-5細胞因子的作用,從而達到阻抑 EOS聚集的目的,具有抗炎作用[6]。具有阻滯作用的IL-4突變體(IL-4 mutant,IL-4MT)有很多個,雙突變型(Q116D,Y119D)突變體,其116位的谷氨酸及119位的酪氨酸被天門冬氨酸代替。Ⅱ型IL-4受體由IL-

4、4受體α(IL-4Rα)及IL-13Rα1組成,即IL-13R。IL-4MT能結(jié)合IL-4R/IL-13R,但不引起信號傳導,可作為 IL-4及IL-13的阻滯劑[7,8,9]。
　　研究認為,Th1、Th2之間存在相互調(diào)節(jié)作用,Th1、Th2型細胞的比例失衡是哮喘發(fā)病的重要機制。Th1主要介導細胞免疫應(yīng)答,IFN-γ是主要的Th1型細胞因子。Th2主要介導體液免疫應(yīng)答,輔助B細胞產(chǎn)生IgE。正常機體內(nèi),Th0按照一定的比例分化為

5、Th1和Th2。研究表明,哮喘患者的Th1/Th2比例關(guān)系趨向于Th2占優(yōu)勢,Th2細胞的功能異常增高。Th1、Th2之間處于相互抑制狀態(tài),Th1型細胞因子能夠抵消Th2型細胞因子的作用[10]。IFN-γ、IgE水平的變化可以間接反映Th1、Th2之間比例變化趨勢。
　　哮喘的發(fā)病機制非常復雜,而且哮喘患者體質(zhì)之間也存在著不同,臨床上如果只是針對一個分子進行靶向治療,是很難對所有患者都有效果的。因此針對多層面的干預治療,是我們今

6、后研究的重點方向。本研究擬聯(lián)合應(yīng)用IL-5可溶性受體與IL-4突變體作用于哮喘小鼠模型,探討其對哮喘小鼠氣道高反應(yīng)性及IgE、IFN-γ水平的影響,深入探討哮喘發(fā)病機制,為哮喘的臨床治療提供新的思路。
　　目的:
　　1.通過觀察IL-5可溶性受體(sIL-5Rα)與IL-4突變體聯(lián)合作用于小鼠哮喘模型,探討其對哮喘小鼠氣道高反應(yīng)性(AHR)的影響,深入了解哮喘發(fā)病機制,為更有效的治療提供可能。
　　2.觀察聯(lián)合應(yīng)用I

7、L-5可溶性受體(sIL-5Rα)與IL-4突變體作用于小鼠哮喘模型,探討其對哮喘小鼠血清及BALF中IgE、IFN-γ水平的影響,進一步了解多層面干預靶向治療的潛在價值。
　　方法:
　　1.隨機將50只BALB/c雌性小鼠分成五組,分別為正常對照組、哮喘組、IL-4MT治療組、sIL-5Rα治療組和IL-4MT聯(lián)合sIL-5Rα治療組(簡稱聯(lián)合治療組)。采用腹腔注射卵蛋白(Ovalbumin,OVA)與氫氧化鋁混懸液對小

8、鼠進行致敏,用卵蛋白進行霧化,建立小鼠哮喘模型,其中正常對照組用生理鹽水替代。霧化前30分鐘,IL-4MT治療組、sIL-5Rα治療組及聯(lián)合治療組分別腹腔注射IL-4突變體、IL-5可溶性受體、IL-4突變體和IL-5可溶性受體各100μg,正常對照組與哮喘組用生理鹽水替代。
　　2.于末次激發(fā)24小時后,使用不同濃度的氯化乙酰膽堿激發(fā)各組小鼠,測定其肺阻力,ELISA法觀察比較各組血清及支氣管肺泡灌洗液(Bronchoalveo

9、lar lavage fluid,BALF)中IgE、IFN-γ水平的變化,肺組織行HE染色,觀察病理變化。
　　結(jié)果:
　　1.①與正常對照組相比較,在氯化乙酰膽堿的濃度分別為20μg/mL、40μg/mL時,哮喘組小鼠的肺阻力顯著增加(P<0.01)[(6.46±0.62) cmH2O/(ml·s)vs(4.07±0.53) cmH2O/(ml·s);(12.01±1.79) cmH2O/(ml·s)vs(7.36±0.

10、47)cmH2O/(ml·s)]②與哮喘組相比,IL-4MT治療組小鼠在氯化乙酰膽堿濃度為40μg/mL時肺阻力顯著下降(P<0.05)[(9.04±0.97)cmH2O/(ml·s)vs(12.01±1.79) cmH2O/(ml·s)],sIL-5Rα治療組小鼠肺阻力無明顯變化(P>0.05),聯(lián)合治療組小鼠在氯化乙酰膽堿的濃度分別為20μg/mL、40μg/mL時肺阻力顯著下降(P<0.05)[(5.40±0.83) cmH2O/

11、(ml·s) vs(6.46±0.62) cmH2O/(ml·s)];(8.58±0.91)cmH2O/(ml·s)vs(12.01±1.79) cmH2O/(ml·s)]。③與IL-4MT治療組和sIL-5Rα治療組相比,聯(lián)合用藥治療組小鼠肺阻力下降更顯著(P<0.05)。
　　2.①與正常對照組相比較,哮喘組的小鼠血清及BALF中IgE的含量顯著增加[(411.96±26.56)ng/mL vs(137.29±19.69)ng

12、/mL及(27.65±0.71)ng/mL vs(3.60±0.97) ng/mL],IFN-γ的含量顯著降低[(336.46±80.81)pg/mL vs(672.94±48.86)pg/mL及(89.31±26.66)pg/mL vs(219.30±50.03)pg/mL],差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。②與哮喘組相比較,IL-4MT治療組、sIL-5Rα治療組及聯(lián)合治療組小鼠血清及BALF中IgE的含量明顯下降(P<0.01

13、)[分別為(305.16±10.22)ng/mL、(11.86±0.74)ng/mL及(302.38±14.95)ng/mL、(12.96±0.86) ng/mL及(242.08±42.29) ng/mL、(8.67±1.02) ng/mL],IFN-γ的含量明顯上升(P<0.05)[分別為(489.77±53.49)pg/mL、(137.81±16.75)pg/mL及(490.51±83.54) pg/mL、(123.77±22.67

14、)pg/mL]及(P<0.01)[(588.82±74.29)pg/mL、(181.78±26.46)pg/mL]。③與IL-4MT治療組和sIL-5Rα治療組相比,聯(lián)合用藥的治療組小鼠血清及BALF中IgE水平下降的更加明顯,IFN-γ水平升高的幅度更大。
　　結(jié)論:
　　IL-4突變體與IL-5可溶性受體聯(lián)合應(yīng)用于哮喘小鼠可顯著降低AHR、血清及BALF中IgE,同時增加IFN-γ的含量,從而減輕哮喘小鼠炎癥反應(yīng),為哮喘