ICOS-ICOSL信號通路介導Th2極化在日本血吸蟲病肝肉芽腫及纖維化形成中的作用.pdf

1、血吸蟲致病的中心環(huán)節(jié)是肝臟蟲卵肉芽腫反應和繼發(fā)性肝纖維化的形成。研究表明，在血吸蟲感染宿主的慢性致病過程中血吸蟲可溶性蟲卵抗原(Soluble eggantigen，SEA)誘導的Th2優(yōu)勢應答產(chǎn)生Th1/Th2免疫偏移在形成蟲卵肉芽腫并導致纖維化中起關鍵作用。
　　 本研究是應用ICOS轉基因(ICOS transgenic，ICOS-Tg)及ICOSL敲基因(ICOSL knockout，ICOSL-KO)小鼠建立日本血吸蟲

2、病模型，探討ICOS-ICOSL信號通路對Th1/Th2免疫應答及免疫病理影響，分析ICOS-ICOSL信號通路介導的Th2極化在日本血吸蟲病肝蟲卵肉芽腫及纖維化形成中的作用，為有效控制蟲卵肉芽腫病變及肝纖維化發(fā)生、發(fā)展探索新的途徑。
　　 一、ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠血吸蟲病病程中與Th1/Th2極化相關共刺激分子表達動態(tài)變化
　　 目的:為了探討ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠感染日本血吸蟲后，ICO

3、S-ICOSL信號的上調或下調對與Th1/Th2極化密切相關的CD28-CD80/CD86、CD40-CD154信號通路的影響。
　　 方法:應用流式細胞術分析日本血吸蟲感染前（0周）和感染早期（感染4周后）、感染急性病變期（感染7周后）、感染慢性期（感染12周后）、纖維化早期（感染16周后）、纖維化晚期（感染20周后）的ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠脾CD4+T淋巴細胞上CD28、ICOS、CD154和CD19+B淋巴細

4、胞上CD80、CD86、ICOSL、CD40等共刺激分子的表達水平。應用免疫組化法檢測同期ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠肝臟蟲卵肉芽腫周圍炎性浸潤細胞共刺激分子表達水平的變化。
　　 結果:流式細胞術分析顯示感染小鼠脾CD4+T淋巴細胞上CD28和脾CD19+B淋巴細胞CD80、ICOSL表達水平從感染4周后升高，感染7周后達到峰值，隨后緩慢下降。感染小鼠脾CD4+T淋巴細胞上ICOS、CD154和脾CD19+B淋巴細胞C

5、D86、CD40表達水平從感染4周后升高，感染12周后達到峰值，隨后緩慢下降，感染20周后仍處于較高的水平。免疫組化結果顯示小鼠肝臟蟲卵肉芽腫炎性浸潤細胞上共刺激分子的表達水平在感染7周后即處于較高水平，在感染12周后達到峰值，隨后略有下降，但仍維持在較高水平。
　　 ICOS-Tg小鼠脾CD4+T淋巴細胞上CD28、ICOS、CD154表達水平和脾CD19+B淋巴細胞CD80、CD86、ICOSL、CD40表達水平與同期野生型

6、FVB/NJ小鼠相比明顯升高。ICOS-Tg小鼠肝臟蟲卵肉芽腫炎性浸潤細胞上CD28、ICOS、CD154、CD80、CD86、ICOSL、CD40表達水平亦高于野生型FVB/NJ小鼠的水平。
　　 ICOSL-KO小鼠脾CD4+T淋巴細胞上CD28、ICOS表達水平和脾CD19+B淋巴細胞上CD80表達水平與同期野生型C57BL/6J小鼠相比明顯升高;而ICOSL-KO小鼠脾CD4+T淋巴細胞上CD154表達水平和脾CD19+

7、B淋巴細胞上CD86、CD40表達水平與同期野生型C57BL/6J小鼠相比，明顯降低。ICOSL-KO小鼠肝臟蟲卵肉芽腫炎性浸潤細胞上CD28、ICOS、CD80的表達水平高于野生型C57BL/6J小鼠的水平，而CD154、CD86、CD40的表達水平則低于野生型C57BL/6J小鼠的水平。
　　 結論:ICOS-ICOSL信號通路對CD28-CD80/CD86、CD40-CD154信號通路具有調控作用，尤其對CD40-CD15

8、4信號通路的作用更為明顯。
　　 二、ICOS-ICOSL信號通路在介導日本血吸蟲感染ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠Th2極化中的作用
　　 目的:為了探討ICOS-ICOSL信號的上調或下調對ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠感染日本血吸蟲后Th1/Th2極化的影響。
　　 方法:收集感染前（0周）和感染4周、7周、12周、16周、20周后的小鼠脾淋巴細胞用SEA進行誘導培養(yǎng)72小時后，采用ELISA雙

9、抗夾心法檢測培養(yǎng)上清中Th1（IFN-γ、IL-12）及Th2（IL-4、IL-10、IL-13）細胞因子表達水平。采集同期小鼠的血清，應用ELISA法檢測血清中SEA特異性抗體IgG及其亞類IgG1、IgG2a的表達水平。
　　 結果:感染4周后Th1細胞因子IFN-γ、 IL-12水平表達升高，7周時達到峰值，病程由急性轉為慢性時，Th1細胞因子表達下調;而Th2型細胞因子(IL-4、IL-10、IL-13)表達水平上調，1

10、2周時達到峰值，隨后緩慢下調。血清SEA特異性抗體IgG及其亞類IgG1、IgG2a的表達水平隨病程發(fā)生改變，尤其是IgG1表達水平在7周顯著增高，12周達到峰值，隨著病程延長，表達水平略有下調;同時Th2分化指數(shù)及IgG1/IgG2a的比值的變化亦具有相同規(guī)律。
　　 ICOS-Tg小鼠的Th2型細胞因子（IL-4、IL-13）表達水平在7周后比野生型FVB/NJ小鼠顯著升高，ICOS-Tg小鼠血清SEA特異性抗體IgG及其亞

11、類IgG1、IgG2a的水平顯著高于野生型FVB/NJ小鼠的水平;其Th2分化指數(shù)與IgG1/IgG2a的比值亦高于野生型FVB/NJ小鼠，在感染12、16周后經(jīng)統(tǒng)計學分析具有顯著性差異。ICOSL-KO小鼠Th1細胞因子IFN-γ、 IL-12表達高于野生型C57BL/6J小鼠，而同時其Th2型細胞因子（IL-4、IL-10、IL-13）表達水平卻顯著低于野生型C57BL/6J小鼠。ICOSL-KO小鼠血清SEA特異性抗體IgG及其亞

12、類IgG1、IgG2a的水平顯著低于野生型C57BL/6J小鼠的水平，其Th2分化指數(shù)與IgG1/IgG2a的比值亦低于野生型C57BL/6J小鼠的水平，特別是在感染7、12、16周后具有顯著性差異。
　　 結論:在感染日本血吸蟲后宿主的Th2極化過程中，ICOS-ICOSL信號通路起到至關重要的作用。
　　 三、ICOS-ICOSL信號通路對ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠肝肉芽腫及纖維化的影響
　　 目的

13、:為了探討ICOS-ICOSL信號的上調或下調在感染日本血吸蟲小鼠肝肉芽腫及纖維化發(fā)生、發(fā)展中的作用。
　　 方法:收集感染前（0周）和感染4周、7周、12周、16周、20周后的ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠及其對照野生型小鼠血清，采用ELISA雙抗夾心法檢測小鼠血清中HA、HYP的含量，觀察其動態(tài)變化情況。應用HE染色法觀察ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠肝臟蟲卵肉芽腫病理改變的動態(tài)變化。應用Masson染色法觀察I

14、COS-Tg/ICOSL-KO小鼠肝臟纖維化程度的變化情況。應用免疫組化法檢測感染小鼠不同病期肝臟中TGF-β1、α-SMA、Collagen-I的表達水平。
　　 結果:觀察組織切片顯示，在感染7周后小鼠肝臟蟲卵肉芽腫體積最大，隨后逐漸縮小。在整個病程中，ICOS-Tg小鼠的肝臟蟲卵肉芽腫體積顯著大于野生型FVB/NJ小鼠的體積;而ICOSL-KO小鼠的肝臟蟲卵肉芽腫顯著小于野生型C57BL/6J小鼠的體積。
　　 血

15、吸蟲感染后隨病程延長，小鼠血清中HA、HYP的水平逐漸升高，肝臟纖維化程度逐漸增高，肝臟中TGF-β1、α-SMA、Collagen-I的表達水平亦逐漸增高。
　　 ICOS-Tg小鼠血清中HA、HYP的水平顯著高于野生型FVB/NJ小鼠的水平，其肝臟纖維化程度顯著高于野生型FVB/NJ小鼠的程度，其肝臟中TGF-β1、α-SMA、Collagen-I的表達水平亦高于野生型FVB/NJ小鼠的水平。而ICOSL-KO小鼠血清中HA

16、、HYP的水平則顯著低于野生型C57BL/6J小鼠的水平，其肝臟纖維化程度顯著低于野生型C57BL/6J小鼠的程度，其肝臟中TGF-β1、α-SMA、Collagen-I的表達水平亦低于野生型C57BL/6J小鼠的水平。
　　 結論:ICOS-ICOSL信號通路與感染日本血吸蟲導致的肝臟肉芽腫及纖維化的發(fā)生、發(fā)展密切相關。
　　 綜上所述，ICOS-ICOSL信號通路對血吸蟲感染后宿主的Th2極化起到關鍵作用，并對血吸蟲