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自身免疫病(Autoimmune disease)是指机体免疫系统对自身抗原发生免疫应答,产生自身抗体和反应性T细胞,进而引起组织器官损伤的一种疾病。葡萄膜炎(Uveitis)是一种致盲性的眼科疾病,其危害性极大,严重地影响了患者的生活质量。在葡萄膜炎的发病机制中,自身免疫反应被认为起着决定性的作用。目前,对葡萄膜炎的诊断和治疗都缺少特异和有效的方法。因此,从自身免疫的角度阐明葡萄膜炎的发病机制,建立快速、准确的诊断方法,寻找新的治疗方案是迫切需要的。 实验性自身免疫性葡萄膜炎(Experimental Autoimmune Uveitis, EAU), 是一种在敏感品系动物中诱导的组织特异性自身免疫病的动物模型,其病变主要位于视网膜。EAU在免疫学和病理学上的变化与人类的葡萄膜炎(uveitis)很相似,因此它是研究人类葡萄膜炎理想的动物模型。由于EAU是Th1细胞所介导的免疫性疾病,而在人体和动物都已经证明Th1细胞对细胞免疫反应发挥有重要的调节作用,其对器官特异性自身免疫病和器官移植排斥反应的诱导以及抗肿瘤和抗感染免疫的发生起决定的作用。因此,EAU模型亦对研究免疫学的核心问题——Th1细胞的分化机制,有重要的理论价值。 IFN-??是Th1细胞的一个特征性细胞因子。在不同的实验条件下,IFN-?在Th1细胞发育的过程中显示出不同的免疫调节作用。我们的已有工作表明: B10.A小鼠是EAU敏感品系,产生以Th1细胞为主的免疫反应;而Balb/c小鼠<WP=5>是EAU不敏感品系,产生以Th2细胞为主的免疫反应。在自身抗原免疫的早期,比较二种品系的引流淋巴结所产生的细胞因子,我们发现IFN-?的产生在二个品系之间有明显的差别,而同时IL-4和IL-12无明显差别。这一现象提示在Th1细胞分化的早期阶段,IFN-?对Th1细胞的分化和EAU的诱导有重要的调节作用。根据我们已有的工作基础和现有的理论知识,我们提出工作假说:IFN-?在Th1细胞的分化早期,可能通过调节IL-12?2受体在Th细胞膜表面的表达,进而调控Th细胞对IL-12的反应性,最终影响Th1细胞的分化和干预EAU疾病的形成。在本课题的第一部分研究中,我们选择B10.A和Balb/c二种品系小鼠,在Th1细胞分化的早期(抗原免疫后第7天),系统性的研究了IFN-?和IL-12R?2表达的对应关系。实验结果表明:1. 在疾病靶器官----眼睛和引流淋巴结中,B10.A小鼠不仅高表达Th1细胞因子,而且IL-12R?2的表达亦明显升高;而在BALB/c小鼠,Th1细胞因子和IL-12R?2的表达均维持在较低的水平。2. 我们在mRNA和蛋白水平均观察到IFN-?的表达与IL-12R?2的表达成正相关,且IFN-?主要由自身抗原活化的CD4+和CD8+T细胞产生。3. 为了进一步探讨IFN-??对IL-12R?2表达的调控作用,我们在体外实验中,通过改变IFN-?的浓度,观察其对Th1细胞表面IL-12R?2表达的改变及该受体活化后所引发的特征性信号分子(STAT4)传导通路的变化。在B10.A小鼠, IL-12R?2的表达和STAT4 信号传导途径可以被anti-IFN-? 单克隆抗体所抑制和阻断;而在BALB/c小鼠,加入外源性重组IFN-?,可以加强IL-12R?2的表达和促进STAT4 信号传导。IFN-?对促进Th1稳定表达IL-12R?2,维持对IL-12的反应性有重要的调节调节?。这一工作指出:在Th1的诱导分化以及EAU的形成过程中, IL-12对<WP=6>4. Th1细胞的诱导分化作用和 IFN-?对Th1细胞稳定表达IL-12R?2,保持对IL-12的反应性,是Th1效应细胞产生和诱导EAU疾病的关键所在。这项工作的创新点在于我们首次在EAU模型中,观察到IFN-?可以通过调节IL-12R?2的表达,进而影响Th1细胞的分化及EAU疾病的发生。虽然在Uveitis病人,已观察到外周血中IFN-?明显增加,但是外周血中的Th1细胞的数目与眼组织病理损伤的确切关系仍然不清楚。在第二部分研究中,我们利用EAU 小鼠模型,在疾病诱导的不同时间,分离外周血以检测抗原特异的Th1细胞,并平行比较Th1细胞与EAU疾病组织病理损伤的对应关系。实验结果表明:1. EAU小鼠在抗原免疫后第15天和21天,眼组织中出现大量的炎性细胞和视网膜结构的破坏。与此同时,用RT-PCR的方法在眼组织中可检测到高水平的Th1细胞因子(IFN-?和IL-12p40)。结果提示,眼组织中的Th1细胞因子的表达可用来预测疾病的组织病理损伤。2. 当用不同的刺激原,在体外刺激外周血淋巴细胞,扩增Th1细胞,再用流式细胞仪检测CD4+/IFN-?+的细胞(Th1细胞)。结果表明:在PBS, CFA佐剂对照和EAU致病小鼠中,Th1细胞仅在EAU致病小鼠外周血中明显升高,且细胞主要是自身抗原特异性的。Th1细胞产生的数目在时间上有个动态性的变化,在抗原免疫后第7天达到高峰,然后逐渐降低。在疾病的高峰期(免疫后第15天和21天),尽管Th1细胞数量有所下降,但仍然保持在较高的水平。提示EAU致病小鼠外周血中的Th1细胞与疾病的组织病理损伤成正相关,可用于预测EAU疾病的发生,但细胞产生的高峰期与组织病理损伤的高峰期不同步。为了说明用流式细胞仪检测EAU致病小鼠外周血Th1细胞变化的准确性,我们用环孢霉素A治疗EAU小鼠,观察在疾病被抑制的同时,外周血Th1<WP=7>3. 细胞的改变。实验结果表明:当EAU疾病被抑制后,外周血中的Th1细胞的