结核患者DC亚群的变化和结核杆菌抗原对DC成熟及调节γδT细胞功能的影响

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研究背景:已有的研究证明,人体内树突状细胞(dendriticcell,DC)在许多疾病包括肺结核病中都有不同程度的改变,在不同分期肺结核患者体内DC亚群也呈现不同的变化,这些变化是否与肺结核患者体内Vδ2+γδT细胞比例(<60%)有相关性还不得知。已有的研究报导结核杆菌对DC功能有抑制作用,从结核杆菌H37Ra株提取的结核杆菌耐热性多肽抗原(Mtb-HAg)是一种能优势诱导γδT细胞活化的小分子多肽;结核杆菌H37Ra菌体超声蛋白是成分复杂的粗抗原,既包括细菌本身的结构蛋白质例如细菌的表面抗原,又包括细菌的胞浆抗原;分泌蛋白抗原是结核杆菌H37Ra株分泌性蛋白质,由细菌在生长期间释放到细菌培养液中的抗原。这三种抗原分别对DC的成熟和功能及对γδT细胞功能的调节有何作用却不清楚,负载Mtb-HAg后的DC与体外诱导的自体γδT细胞共培养后对后者分泌IL-17和IFN-γ的影响也未见报道。目的:(1)观察肺结核(PTB)患者与健康成人(HD)和其他疾病间DC亚群即髓样树突状细胞(myeloiddendriticcells,mDC)和淋巴样树突状细胞(plasmacytoiddendriticcells,pDC)的变化及与Vδ2+γδT细胞比例(<60%)的相关性;(2)观察Mtb-HAg、菌体超声蛋白抗原及分泌蛋白抗原对DC成熟性分化和对γδT细胞功能调节的影响;(3)观察Mtb-HAg诱导成熟的DC对自体γδT细胞分泌IL-17和IFN-γ的影响。方法:(1)采集36例HD、138例PTB患者、39例矽肺患者和18例间日疟患者外周静脉抗凝全血,用四色荧光抗体染色后在流式细胞仪检测和分析DC亚群即mDC(Lin-HLA-DR+CD11c+)和pDC(Lin-HLA-DR+CD123+),根据病程进展又将肺结核患者分为初治组和复治组。(2)用健康成人外周血分离单核细胞,并在细胞因子GM-CSF、IL-4的作用下获得未成熟DC(immatureDC,imDC);(3)用Mtb-HAg、菌体超声蛋白抗原及分泌蛋白抗原分别诱导imDC继续分化,采用流式细胞术分析不同处理的DC表面成熟性相关分子CD83、CD86、HLA-DR,非特异性成熟分子CD69,树突状细胞特异性细胞间黏附分子-3结合非整合素因子(DC-specificICAM-3grabbingnonintegrin,DC-SIGN)的变化;(4)分离健康成人外周血单个核细胞(peripheralbloodmononuclearcell,PBMC),分别在IL-2、Mtb-HAg和或IL-23、IL-1β和TGF-β的作用下体外诱导培养富含效应性γδT细胞的Mtb-HAg激活的T细胞(Mtb-AT)或富含分泌IL-17的γδT细胞的Mtb-HAg激活的T细胞。(5)上述不同抗原诱导后的DC与自体体外诱导的γδT细胞(Mtb-AT)按1:20分别共培养2d和6d后,用流式细胞术分析自体γδT细胞分泌IL-17、IFN-γ的比率和γδT细胞增殖水平(CFSE标记法)。结果:(1)PTB患者(n=138)的pDC(0.92±0.87)%显著低于HD组(n=36)(1.94±0.36)%(p<0.05),mDC在PTB组、HD组之间无差异(p=0.96),PTB组的mDC/pDC比值也明显高于HD组(p<0.05)。pDC和mDC的绝对值计数在两组间均无差异(p>0.05)。(2)矽肺患者(n=39)的pDC(0.71±0.57)%显著低于HD组(n=36)(1.94±0.36)%(p<0.05),mDC在矽肺组、HD组之间无差异(p=0.13),矽肺组的mDC/pDC比值也明显高于HD组(p<0.05)。pDC和mDC的绝对值计数在两组间均无差异(p>0.05)。(3)间日疟患者(n=18)的pDC(0.34±0.43)%显著低于HD组(n=36)(1.94±0.36)%(p<0.05),mDC在间日疟组、HD组之间无差异(p>0.05),间日疟组的mDC/pDC比值也明显高于HD组(p<0.05)。(4)PTB初治组(n=111)的pDC(0.96±0.11)%显著低于HD组(n=36)(1.94±0.36)%(p<0.05),mDC在两组间无差异(p>0.05),PTB初治组的mDC/pDC比值也明显高于HD组(p<0.05)。(5)PTB复治组(n=27)的pDC(0.77±0.13)%显著低于HD组(n=36)(1.94±0.36)%(p<0.05),mDC在两组间无差异(p>0.05),PTB复治组的mDC/pDC比值也明显高于HD组(p<0.05)。(6)PTB与矽肺和间日疟间以及PTB初治组(n=111)和复治组(n=27)间pDC%、mDC%和mDC/pDC及pDC和mDC的绝对值计数无明显差异(p>0.05)。(7)HD、PTB和矽肺(n=213)组γδT细胞中Vδ2低表达(<60%)病例为27例,其中检测DC亚群的有14例,pDC%、mDC%和mDC/pDC与Vδ2低表达之间的相关性均R<80%,即无相关性。(8)外周血单核细胞能在GM-CSF、IL-4诱导下分化为imDC,细胞具有典型的DC特征性形态,高表达CD11c,低表达CD14;LPS能够诱导DC成熟,其表面成熟性分子CD83、CD86、HLA-DR、CD69和DC-SIGN的表达均增加;(9)与诱导前比较:Mtb-HAg诱导的DC表面成熟性分子CD83、CD86、HLA-DR、CD69的表达均明显增高(p<0.05,p<0.01,p<0.01,p<0.05),DC-SIGN表达无明显变化(p>0.05);菌体超声蛋白抗原诱导的DC表面成熟性分子HLA-DR、CD69的表达均明显增高(p<0.01,p<0.01),CD83、CD86及DC-SIGN的表达无明显变化(p>0.05);分泌蛋白抗原诱导的DC表面成熟性分子CD86、HLA-DR、CD69的表达均明显增高(p<0.01,p<0.01,p<0.01),CD83和DC-SIGN的表达无明显变化(p>0.05);(10)与LPS诱导组比较:Mtb-HAg诱导的DC表面成熟性分子CD83、CD86、HLA-DR、CD69、DC-SIGN的表达均无明显变化;菌体超声蛋白抗原诱导的DC表面成熟性分子CD86、CD69的表达均明显增高(p<0.05,p<0.05),CD83、HLA-DR、DC-SIGN的表达无明显变化(p>0.05);分泌蛋白抗原诱导的DC表面成熟性分子CD83、CD86、HLA-DR、CD69的表达无明显变化(p>0.05),DC-SIGN的表达明显增高(p<0.01)。(11)负载Mtb-HAg的DC分别与IL-2诱导的阴性对照组,Mtb-HAg和IL-2诱导的阳性对照组及Mtb-HAg、IL-2、IL-23、IL-1β和TGF-β联合诱导的实验组共培养2d后,与阴性对照组比,阳性对照组和实验组分泌IFN-γ的γδT细胞比率均有明显增高(p<0.01,p<0.05),分泌IL-17的比率无明显变化(p>0.05),但IFN-γ和IL-17在阳性对照组和实验组间无明显变化(p>0.05)。(12)自体γδT细胞(未与负载Mtb-HAg的DC共培养)的IL-2组(阴性对照组)、Mtb-HAg组(阳性对照组)和Mtb-HAg+CK组(实验组)三组,与阴性对照组相比,阳性对照组和实验组分泌IFN-γ的γδT细胞比率均有明显增高(p<0.05,p<0.05),分泌IL-17的比率无明显变化(p>0.05),但IFN-γ和IL-17在阳性对照组和实验组间无明显变化(p>0.05)。(13)LPS、Mtb-HAg、菌体超声蛋白抗原和分泌蛋白抗原诱导的成熟DC分别与γδT细胞共培养6d,与未诱导组比较,刺激γδT细胞增殖指数(PI)均明显增高(p<0.01);与LPS诱导组比较,PI在各组间均无明显变化(p>0.05)。结论:(1)与HD组相比,PTB、矽肺患者、间日疟患者DC亚群中pDC%均明显降低,而mDC变化不明显,同时mDC/pDC的比值也明显升高。(2)与HD组相比,PTB初治组和复治组DC亚群中pDC%均明显降低,而mDC变化不明显,同时mDC/pDC的比值也明显升高。但初治组和复治组间pDC%、mDC%和mDC/pDC无变化。(3)pDC%、mDC%和mDC/pDC的变化与Vδ2+γδT细胞比例(<60%)之间无相关性。(4)Mtb-HAg能上调DC成熟性表型的表达,表明Mtb-HAg具有促进DC成熟的作用;菌体超声蛋白抗原和分泌蛋白抗原能部分促进DC的活化;(5)DC-SIGN的增高表明可能与结核杆菌分泌蛋白抗原能诱导DC处于失能的半成熟状态有关。(6)Mtb-HAg、菌体超声蛋白抗原和分泌蛋白抗原诱导的DC能够促进自体γδT细胞的增殖。(7)负载Mtb-HAg后的成熟DC对自体γδT细胞分泌IFN-γ、IL-17无明显作用。
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