旋毛虫重组丝氨酸蛋白酶NBL-SP对炎症性肠病的干预作用及其机制探究

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旋毛虫是一种多细胞寄生虫,引发宿主的高度免疫抑制是蠕虫侵袭与寄生的重要手段和共有特征,而旋毛虫尤以为甚。大量流行病学调查结果发现:寄生性蠕虫感染率低的发达国家炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)发病率较高。在此基础上有关学者提出、研究并应用“蠕虫疗法”来治疗IBD。“蠕虫疗法”的免疫学基础建立于蠕虫在寄生生活中对肠道免疫系统的影响,主要消除因Th1型免疫反应偏离所引发的免疫病理损伤,同时对Th2型的偏离也有调节作用。大量的动物实验已经证明旋毛虫及其产物,例如排泄分泌产物(Excretion/Secretion production,ESP),胞外囊泡(Extracellular vesicles,EVs),重组蛋白如丝氨酸蛋白酶抑制剂,丝氨酸蛋白酶,半胱氨酸蛋白酶抑制剂,53k Da蛋白等表现出干预IBD疾病进程的潜力,但具体机制有待进一步阐明。本课题选取已鉴定好的旋毛虫有效抗原成分——新生幼虫期抗原基因丝氨酸蛋白酶基因,利用本实验室前期构建好的表达载体,进行原核表达、纯化与蛋白内毒素的去除。使用2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)诱导的小鼠实验性结肠炎模型,探究旋毛虫重组丝氨酸蛋白酶(Recombination serine protease from newborn larval of Trichinella spiralis,NBL-SP)对IBD的干预作用并对其潜在机制进行初步探究。本课题采用100μg/只的免疫剂量,免疫次数为3次,免疫间隔为7天的免疫程序对Balb/c小鼠进行腹腔注射免疫。而后采用5%TNBS与无水乙醇体积比1:1共100μL的体系对Balb/c小鼠进行直肠灌注,建立肠炎模型,对照组采用100μL体系50%的乙醇溶液进行直肠灌注。实验分为:对照组,NBL-SP,TNBS,NBLSP+TNBS共四个实验组。与TNBS诱导的肠炎小鼠实验组相比,NBL-SP+TNBS组小鼠的疾病活动指数(Disease activity index,DAI)评分下降,结肠长度缩短现象得到缓解,结肠宏观与微观病变评分降低,髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO)活性减弱,上述指标均表明NBL-SP对TNBS诱导的小鼠炎症性肠病具有干预作用。对小鼠血清,结肠肠段培养上清细胞因子分别进行MSD以及Elisa法检测,同时对小鼠脾脏研磨培养后,流式细胞术检测T细胞亚型分化情况。结果表明TNBS诱导的小鼠IBD主要以Th1型免疫应答为主,NBL-SP免疫组主要以Th2与Treg型免疫应答为主。NBL-SP+TNBS组血清,结肠肠段培养上清细胞因子水平及脾脏T细胞亚型分化的结果表明,NBL-SP能够干预TNBS诱导的Th1型免疫应答,降低Th1型免疫应答。作为联系固有性和适应性免疫应答的桥梁,树突状细胞(Dendritic cells,DCs)在启动幼稚T细胞(Na(?)ve T cells)应答中更为擅长,DCs能够控制T细胞应答的方向,使得幼稚的淋巴细胞分化成为不同类型的效应细胞。为进一步探究NBLSP对TNBS诱导的IBD的干预机制,本课题选取DCs作为研究对象,探究NBLSP对DCs表型与功能的影响。细菌内毒素(Lipopolysaccharide,LPS)是公认的能够诱导DCs成熟的药物。流式细胞术与Elisa结果表明NBL-SP能够降低由LPS引起的DCs表面的共刺激分子表达水平的升高,同时提高DCs培养上清Th2与Treg型细胞因子水平,降低LPS引起的Th1型细胞因子的升高。DCs与小鼠脾脏细胞的共孵育实验结果和流式细胞术与Elisa结果一致,NBL-SP刺激后的DCs能够诱导T细胞向Th2与Treg方向分化。以上结果表明,NBL-SP在TNBS诱导的IBD中具有干预作用。NBL-SP能够干扰TNBS诱导的IBD小鼠模型中的T细胞分化方向,DCs可能在其中发挥重要作用。
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