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急性肝衰竭(acute liver failure,ALF)是由多种因素引起的大量肝细胞坏死,肝脏生理功能短时间内遭到严重损害,出现以严重消化道症状、凝血障碍、黄疸及不同程度的腹水和肝性脑病等为主要临床表现的综合征。其临床症状危重,预后极差,内科综合治疗效果不佳,死亡率较高。目前研究表明直接损伤和免疫损伤是肝衰竭重要的发病机制,免疫系统过度活化是急性肝衰竭发病的中心环节。 树突状细胞(Dendritic cells,DC)是体内功能最强的专职抗原递呈细胞(antigen presenting cells,APC),能直接活化静息T淋巴细胞,是沟通原始免疫和获得性免疫的桥梁,目前在肿瘤的免疫治疗方面具有较好的临床实践。调节性树突状细胞(regulatory dendritic cells,DCregs)是一类具有负向免疫调节功能的DC,可诱导T细胞低反应性,介导免疫耐受。 基于急性肝衰竭的免疫机制和DCregs的功能特性,设想将DCregs用于治疗急性肝衰竭,探究其在免疫调节中的作用和在肝衰竭治疗中的潜在应用价值。 在本研究中,通过两部分实验对小鼠骨髓来源调节性树突状细胞的生物学特性及其在急性肝衰竭中的作用机制作了初步探讨。 一、小鼠骨髓来源调节性树突状细胞生物学特性鉴定 目的:体外诱导小鼠骨髓来源调节性树突状细胞的生成,检测其生物学特性,探讨其发挥免疫作用的机制 方法:1、分离、提纯小鼠骨髓间充质干细胞,分为A、B、C三组置于完全培养基(RPMI-1640加10%胎牛血清)体外培养; 2、培养过程中A、B组加入GM-CSF+IL-4,C组加入GM-CSF+IL-10+TGF-β,隔天半量换液,培养至第8天,B、C组均给予脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)刺激24h,促进细胞进一步分化; 3、观察细胞生长情况,检测细胞表面标志物水平,与淋巴细胞混合培养检测其对T细胞增殖、分泌功能的影响; 结果:1、通过细胞因子体外诱导培养小鼠骨髓来源细胞可获取具有树突状结构的细胞,且B、C组细胞分叉更多,树突状突起更明显; 2、流式细胞仪检测显示B组表达高水平MHC-Ⅱ、CD80、CD86,分别为(52.21±2.31)%,(78.91±1.57)%,(66.25±2.47)%,呈现成熟树突状细胞(maturedendritic cells,mDC)的特性,A、C组低表达上述因子,分别为未成熟树突状细胞(imature dendritic cells,iDC)和调节性树突状细胞(DCreg),A、C组表达水平为(25.31±1.56)%,(60.21±2.36)%,(39.57±1.45)%和(37.41±1.34)%,(40.57±1.46)%,(28.39±2.73)%; 3、刺激T细胞增殖能力检测显示,A、C组细胞增殖率明显低于B组,有明显差异(P<0.05),且C组增殖率明显低于A组,有显著性意义(P<0.05);A、C组细胞可提高IL-10的分泌水平,降低IL-12的分泌,且C组细胞作用更明显(P<0.05)。 结论:通过体外诱导分化成功获取骨髓来源调节性树突状细胞,发现其刺激异基因淋巴细胞增殖能力较弱,表现低免疫原性,为调节免疫炎症提供理论基础。 二、小鼠骨髓来源调节性树突状细胞在急性肝衰竭中作用机制初步研究 目的:建立小鼠急性肝衰竭模型,探讨小鼠骨髓来源调节性树突状细胞在急性肝衰竭中的作用及其可能机制。 方法:1、将小鼠随机分为三组,空白对照组(control)、急性肝衰竭组(ALF)及调节性树突状细胞治疗组(DCregs)。 2、ALF组和DCregs组联合腹腔注射D-氨基半乳糖(D-galactosamine,D-GalN)和LPS建立急性肝衰竭模型,空白对照组注射等量生理盐水。DCregs组小鼠在建模后半小时尾静脉注射骨髓来源调节性树突状细胞(诱导方法同前),空白对照组和ALF组注射等量培养基。 3、留置小鼠观察生存率及其生存状态。 4、于造模后2h、6h、12h、24h和48h随机选取小鼠,留取血标本和肝组织,制作肝脏组织HE染色病理切片,检测血生化和TNF-α、IL-6等细胞炎症因子水平及变化,检测TLR4、NF-κ B(P65)等信号分子的表达。 结果:1、DCregs观察组小鼠生存率为60%,明显高于ALF观察组30%(P<0.05); 2、ALF组和DCregs组小鼠肝脏组织均有明显损伤,但DCregs组肝脏组织病变较轻; 3、与空白对照组比较,ALF组和DCregs组ALT、AST、TNF-α和IL-6水平均明显升高(P<0.05);但DCregs组水平低于ALF组,除2h时间点外差异有统计学意义(P<0.05); WB和PCR结果显示,造模后ALF组和DCregs组TLR4和NF-κB(P65)表达水平随造模时间明显升高(P<0.05),于24h到达高峰,且DCregs组表达水平明显低于ALF组(P<0.05)。 结论:小鼠尾静脉注射DCregs可明显降低急性肝衰竭小鼠ALT、AST、TNF-α和IL-6水平,减轻肝脏病理损伤,提高急性肝衰竭小鼠生存率,改善生存状态,表明DCregs早期干预对急性肝衰竭小鼠具有明显保护作用,TLR4及NF-κB等信号通路的调控是其可能的作用机制。