甲基苯丙胺戒断期外周免疫紊乱与肠屏障损伤相关性研究

来源 :昆明医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hz9466894
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[目的]毒品滥用及依赖仍是全球性公共卫生健康问题,其相关共病的发生发展是导致社会问题进一步恶化和滥用人员无法彻底戒断的重要因素。甲基苯丙胺(Methamphetamine,METH),俗称冰毒,作为目前最广泛使用的新型合成类毒品,其滥用及依赖可严重损害机体外周免疫系统和导致肠屏障损伤。本研究拟通过检测METH不同戒断期和健康对照人群外周静脉血中肠屏障损伤、免疫细胞及细胞因子等指标,寻找可能与肠屏障损伤相关的免疫细胞和细胞因子,并进一步通过动物实验模型进行验证,以期发现外周免疫紊乱与肠屏障损伤的关系,探索可能成为预测肠屏障损伤的外周免疫标记物,为寻找免疫治疗新靶点和后期给予精准的免疫干预提供一定的理论基础。[方法]首先,招募METH不同戒断期人群:急性戒断期人群(戒断0至15天,Acute abstinence syndrome,ABS,n=22)和戒断后期人群(戒断 12 至 18 个月,Post abstinence syndrome,PABS,n=29),另招募性别、年龄、身体质量指数(Body Mass Index,BMI)相匹配的健康对照人群(Healthy Controls,HCs,n=38)。对以上三组人群进行外周静脉血血清样本中肠屏障损伤相关指标(二胺氧化酶(Diamine Oxidase,DAO)、D-乳酸(D-Lactic Acid,D-LC)、细菌内毒素(Lipopolysaccharide,LPS)和细胞因子(TNF-α、IL-10、IL-4、IL-5、IL-12、IL-6、IL-17A、IFN-γ等))及外周静脉血中免疫细胞(CD3+T、CD3+CD4+T、CD3+CD8+T、CD3+CD4+CD8+T、CD16+CD56+NK、CD19+B 细胞等)的检测,并通过统计学分析不同组别人群各检测指标的差异性和所有人群以上检测指标之间的相关性。其次,进行动物造模实验验证,基线排除对环境有特定偏爱的实验动物,随后将C57BL/6J小鼠进行随机分为四组:对照组(Control,n=8)和实验组,实验组包括METH成瘾期组(Addiction,n=8)、METH急性戒断期组(ABS,n=8)及METH戒断后期组(PABS,n=8),本研究实验组小鼠采用四个循环的隔天交替进行腹腔注射(Intraperitoneal,i.p.)5.0mg/Kg METH或等量的生理盐水进行训练,训练结束后采用条件位置偏爱(Conditioned place preference,CPP)实验判别动物成瘾,为了更好模拟现实社会人群吸食毒品的模式特点,实验组后续采用逐渐递增剂量的给药方式进行动物造模,实验期间对小鼠体重进行定期监测称量。造模结束后,采取摘眼球的方法收集小鼠血清样本和抗凝外周血进行后续实验(采用BD结合免疫荧光法检测小鼠血清中细胞因子的表达水平和流式细胞术的分析外周血中免疫细胞计数百分数),随后立即采用颈椎脱臼法处死小鼠,小心剪开小鼠腹壁,将小鼠肠道组织从胃贲门处和肛门处离断,取出完整的肠道自然(不可拉扯)放置于无菌巾上并对小鼠的结肠长度进行测量,测量结束后,在距离肛门末端1.0cm左右的部位依次向靠近回盲部位收集长度约0.5cm的结肠组织三段,分别进行留存、用作后续石蜡包埋苏木素-伊红(Hematoxylin-Eosin,HE)染色及冰冻切片免疫荧光实验。[结果]1.相对于健康对照人群,METH戒断期人群存在外周血肠屏障损伤相关指标DAO、D-LC及LPS的升高且差异均具有统计学意义(P<0.001);2.相对于健康对照人群,METH急性戒断期人群中CD3+T、CD3+CD4+T、CD3+CD8+T、CD3+CD4+T/CD3+CD8+T、CD3+CD4+CD8+T、CD16+CD56+NK、CD19+B等免疫细胞绝对值计数均降低。且CD3+T和CD3+CD4+T绝对值计数在METH急性戒断期人群均显著低于健康对照人群,差异具有统计学意义(P<0.001);3.相对于健康对照人群,METH不同戒断期人群中TNF-α、IL-6、IL-12、IL-7及IL-10的表达水平均有升高趋势。且TNF-α、IL-6、IL-7及IL-10的表达水平在METH不同戒断期人群均显著高于健康对照人群,差异具有统计学意义(P<0.05);4.将所有人群的肠屏障损伤指标与免疫细胞的绝对值计数进行Spearman相关性分析,结果表明 DAO 水平与 CD3+T、CD3+CD4+T、CD19+B、CD16+CD56+NK绝对值计数呈负相关关系(P<0.05)。D-LC水平与CD3+CD4+T绝对值计数呈负相关关系(P<0.05),D-LC水平与CD3+CD8+T绝对值计数呈正相关关系(P<0.05)。LPS水平与CD3+T、CD3+CD4+T绝对值计数呈负相关关系(P<0.05);5.将所有人群的肠屏障损伤指标与外周细胞因子的表达水平进行Spearman相关性分析,结果表明 DAO 水平与 TNF-α、IL-6、IFN-γ、IL-1α、IP-10、IL-10、IL-7的表达水平呈正相关关系(P<0.05),DAO水平与IL-1β、IL-9的表达水平呈负相关关系(P<0.05)。D-LC水平与TNF-α、IL-12、IL-2及IL-5的表达水平呈正相关关系(P<0.05)。LPS 水平与 TNF-α、IL-6、IFN-γ、IL-1α、IL-2、IP-10、IL-4、IL-8、IL-7、IL-12、IL-17A 及 IL-10 的表达水平呈正相关关系(P<0.05);6.METH持续给药期间小鼠体重增长率下降,尤以METH急性戒断期体重增长率下降明显,METH戒断后期小鼠体重增长率出现逐渐升高。其中,METH成瘾期小鼠肠屏障损伤不明显,METH急性戒断期小鼠结肠组织损伤评分升高、绒毛长度/陷窝深度比值下降、结肠长度缩短及肠道紧密连接(Tight Junction,TJ)蛋白ZO-1、Claudin-1及E-cadherin的免疫荧光表达降低;7.METH戒断后期小鼠结肠TJ蛋白ZO-1、Claudin-1及E-cadherin的免疫荧光表达降低,外周血CD3+T、CD3+CD4+T、CD3+CD8+T计数百分数较对照组显著降低,且差异具有统计学意义(P<0.05),血清TNF-α的表达水平较对照组升高;[结论]1.METH急性戒断期人群肠屏障损伤严重,CD3+CD4+T淋巴细胞绝对值计数减少且TNF-α表达水平升高;2.METH戒断期人群中DAO、D-LC及LPS水平与CD3+CD4+T绝对值水平呈负相关(P<0.05),DAO、D-LC及LPS水平与TNF-α的表达水平呈正相关(P<0.05);3.METH急性戒断将导致小鼠体重明显下降,结肠组织损伤评分升高,结肠长度缩短,肠道紧密连接屏障结构受损,METH戒断后期组小鼠出现肠屏障损伤、CD3+CD4+T淋巴细胞百分比降低且TNF-α表达水平升高;
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