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B淋巴细胞刺激因子(B lymphocyte stimulator, BLyS)是肿瘤坏死因子超家族成员之一,主要来源于骨髓家族细胞包括单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞、中性粒细胞、恶性B细胞等。增殖诱导配体(a proliferation-inducing ligand, APRIL)是与BLyS关系十分密切的肿瘤坏死因子(tumor neurosis factor, TNF)超家族同系物。BLyS/APRIL通过相应受体跨膜活化子和CAML作用子(transmembrane Activator and CAML Interactor, TACI)、B细胞成熟抗原(B cell maturation antigen, BCMA)和B细胞活化因子受体(B cell-activating factor receptor, BAFF-R)结合,调节B细胞池的大小和功能,促进B细胞不同发育阶段免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)类别转换和重组,是B细胞发育、存活和活化的重要调节因子。近年来,人们发现活化的T细胞也产生BLyS和APRIL,而且表达BAFF-R和TACI两种受体,BLyS/APRIL在辅助性T淋巴细胞(T helper lymphocyte, Th)的分化、活化中发挥重要作用,但在T细胞介导的炎症免疫反应中的作用未见报道。TACI-Ig是由TACI分子细胞外部分与人IgG的Fc段通过生物工程技术构建的融合蛋白,作为一种诱骗受体,能够竞争性结合BLyS和APRIL,阻止BLyS和APRIL与相应的受体结合,阻断下游信号转导,产生生物学效应。为了探讨BLyS/APRIL在Th介导的炎症免疫反应中的作用,本研究选用佐剂性关节炎(adjuvant-induced arthritis, AA)大鼠,一种由T细胞及其分泌的细胞因子所介导,以细胞免疫为主导的类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)动物模型,研究BLyS/APRIL对T细胞反应的调节及其机制,观察TACI-Ig对大鼠AA的治疗作用。目的:建立免疫性关节炎动物模型,观察BLyS和APRIL及其受体(BCMA、TACI、 BAFF-R)在T细胞介导的炎症免疫反应中的作用,分析BLyS水平与关节炎严重程度的相关性,研究TACI-Ig对免疫性关节炎的治疗作用,初步探讨BLyS/APRIL及其受体在调控T细胞反应中的作用和机制。方法:SD大鼠右后足跖皮内注射完全弗氏佐齐(?)(complete Freund’s adjuvant, CFA)建立大鼠AA模型。造模成功后,将大鼠随机分为8组:正常组,模型组,TACI-Ig (0.7,2.1,6.3mg/kg, sc, d16~d34)治疗组,rhTNFR:Fc (2.8mg/kg, sc, d16~d34)和MTX (0.5mg/kg,ig,d16~d34)阳性对照药,IgG-Fc (6.3mg/kg, sc, d16~d34)阴性对照药。足容积法测量继发侧足爪肿胀度;关节炎指数评分测定;X线摄片观察四肢关节破坏情况;光学显微镜观察踝关节和脾脏组织病理学变化;ELISA法检测血清中IL-1β, TNF-α, PGE2, BLyS, APRIL, IL-17, IL-2, IL-10, TGF-β1, IFN-γ, IgG1, IgG2a, IgM和IgA水平,以及滑膜组织匀浆BLyS和APRIL水平;免疫组化法检测脾脏中BLyS, CD3, CD20和CD68和滑膜组织中BLyS, APRIL, CD21, CD138和PNAd表达;流式细胞仪检测外周血和脾脏总(CD3+CD4+)、活化(CD4+CD25+);记忆(CD4+CD44+)和未致敏(CD4+CD62L+) CD4+T细胞比例。结果:1.大鼠AA模型的制备与评价FCA诱导大鼠AA模型,继发病变表现为以多发性关节炎为特征的关节肿胀变形和活动障碍等类似人RA的症状。影像学检查可见AA大鼠关节软组织肿胀明显,未见或罕见骨侵蚀和关节间隙改变等骨破坏现象。病理学结果表明,AA大鼠关节腔积液,炎性渗出,滑膜细胞增生水肿,血管翳形成,滑膜组织内小血管增生,扩张充血,大量炎细胞浸润,严重者炎性滑膜组织侵犯软骨表面和软骨下骨;AA大鼠脾脏可见白髓增生,生发中心出现;红髓增生、淤血,范围增大。提示FCA诱导的大鼠AA模型制备成功。2.T细胞亚群和细胞免疫功能失调是AA大鼠的重要特点和主要表现与正常组相比,AA大鼠血清IL-2和IFN-γ(Thl细胞分泌)和IL-17(Th17细胞分泌)水平明显升高,IL-10(Th2细胞分泌)和TGF-β1(Treg细胞分泌)水平明显降低;Thl/Th2、Treg/Th17比例失衡。AA大鼠外周血总(CD3+CD4+)、记忆(CD4+CD44+)和未致敏CD4+T细胞(CD4+CD62L+)T细胞比例显著降低;AA大鼠脾脏总(CD3+CD4+)、活化(CD4+CD25+)、记忆(CD4+CD44+)和未致敏CD4+T细胞(CD4+CD62L+) T细胞比例显著降低。提示AA大鼠主要表现为T细胞亚群和细胞免疫功能失调。3. BLyS和APRIL及其受体参与了T细胞介导的AA与正常组相比,AA大鼠外周血BLyS和APRIL水平升高,脾脏中BLyS表达增加。相关性分析表明血清BLyS与关节炎表现以及病理学损伤密切相关。免疫组化和Western blot结果均表明,滑膜组织TACI和BCMA表达增加,BAFF-R表达减少。TACI-Ig降低BLyS和APRIL水平,调节BLyS/APRIL受体表达,进一步说明了BLyS和APRIL及其受体在AA病理机制中的重要作用。4. BLyS和APRIL是AA滑膜炎症过程中的重要调节因子与正常组相比,AA大鼠滑膜组织匀浆BLyS和APRIL水平明显升高,免疫组化法结果表明BLyS和APRIL表达增加,且外周血BLyS水平与关节滑膜组织病理学损伤密切相关。TACI-Ig减少滑膜组织中CD21(活化B细胞)、CD138(浆细胞)和PNAd(血管形成)表达,抑制滑膜炎症,提示BLyS和APRIL是AA滑膜炎症过程中的重要调节因子。5. TACI-Ig调节Th细胞平衡和异常的免疫功能,对AA大鼠有治疗作用TACI-Ig (0.7,2.1,6.3mg/kg, sc, d16~d34)明显减轻AA大鼠继发侧足爪肿胀度和关节炎指数,减轻关节软组织肿胀,改善关节和脾脏病理学损伤,对AA大鼠有治疗作用。TACI-Ig明显降低AA大鼠外周血和滑膜组织匀浆BLyS和APRIL水平;降低血清细胞因子IL-1β、TNF-α和PGE2水平;降低免疫球蛋白IgM水平;调节Th1/Th2、Treg/Th17细胞比例的平衡;抑制脾脏CD20(B细胞)、CD3(T细胞)和CD68(巨噬细胞)表达。TACI-Ig (0.7mg/kg)升高外周血总(CD3+CD4+)T细胞比例,TACI-Ig (6.3mg/kg)升高外周血总(CD3+CD4+)和记忆(CD4+CD44+)T细胞比例;TACI-Ig (0.7,2.1,6.3mg/kg)升高脾脏总(CD3+CD4+)、活化(CD4+CD25+)和记忆(CD4+CD44+) T细胞比例。提示TACI-Ig调节Th细胞平衡和异常的免疫功能,对AA大鼠有治疗作用。结论:1.AA大鼠外周血和脾脏中BLyS和APRIL表达异常升高,血清BLyS水平与关节炎严重度以及病理学损伤密切相关,提示BLyS和APRIL在大鼠AA中发挥重要作用;2.AA大鼠滑膜组织中BLyS/APRIL受体表达异常,BLyS/APRIL可能通过其受体介导了大鼠AA的T细胞反应;3.AA大鼠滑膜组织中BLyS和APRIL水平明显升高,且血清BLyS水平与滑膜炎症密切相关,提示BLyS和APRIL是参与大鼠AA滑膜炎症的重要调节因子;4. TACI-Ig减轻AA大鼠关节炎表现,改善关节和脾脏病理学损伤,对T细胞介导的大鼠AA有治疗作用。