观察砷暴露大鼠肝脏中CD4+ CD25+ Foxp3+调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)的表达变化,探讨砷致肝损害的免疫调节机制。
方法选取健康Wistar大鼠32只,按体质量采用随机数字表法分为对照组,低、中、高砷剂量组,每组8只。对照组给予去离子水灌胃,染砷各组按体质量用2.00 g/L的亚砷酸钠(NaAsO2)水溶液进行灌胃,依次为1.25、2.50、5.00 ml/kg,每周6 d,染砷时间为4个月。实验终期收集各组大鼠肝脏组织,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)检测肝砷含量;免疫组织化学法检测大鼠肝脏组织内Treg细胞的表达;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测大鼠肝匀浆白细胞介素-10(IL-10)、转化生长因子-β1(TGF-β1)、IL-6、IL-17、IL-2的表达。
结果低、中、高砷剂量组肝砷含量[中位数(四分位数):638.30(527.91~ 802.58)、591.64(513.82 ~ 723.16)、792.55(695.93~ 1 074.41)μg/g]较对照组[28.57(17.64~ 35.64)μg/g]增高(P均< 0.05),且高砷剂量组高于中砷剂量组(P < 0.05)。中、高砷剂量组大鼠肝脏Treg阳性细胞面数密度[(2.25 ± 0.50)、(4.00 ± 2.16)个/cm2]高于对照组[(0.60 ± 0.54)个/cm2,P均< 0.05],且高砷剂量组高于低砷剂量组[(1.50 ± 0.58)个/cm2,P < 0.05]。低、中、高砷剂量组大鼠肝脏IL-10表达[(5.58 ± 1.70)、(6.78 ± 1.09)、(7.18 ± 0.53)μg/L]高于对照组[(2.32 ± 0.83)μg/L,P均< 0.05],且高砷剂量组高于低砷剂量组(P < 0.05);高砷剂量组TGF-β1表达[(9.06 ± 3.60)μg/L]高于对照组[(1.46 ± 0.65)μg/L,P < 0.05];高砷剂量组炎性细胞因子IL-6表达[(5.03 ± 1.39)μg/L]高于对照组[(2.33 ± 0.66)μg/L,P < 0.05]和低砷剂量组[(2.46 ± 1.71)μg/L,P < 0.05];而对照组,低、中、高砷剂量组肝脏内IL-17表达[(4.87 ± 1.64)、(7.50 ± 2.74)、(6.21 ± 1.47)、(7.23 ± 2.68)μg/L]组间比较,差异无统计学意义(F= 1.429,P > 0.05);高砷剂量组肝脏IL-2表达[(9.93 ± 2.65)μg/L]低于对照组[(16.30 ± 3.98)μg/L,P < 0.05]。肝砷含量与肝脏IL-10、TGF-β1、IL-17、IL-6表达呈正相关(rs= 0.696、0.463、0.632、0.502,P均< 0.05),与IL-2表达呈负相关(rs=-0.522,P < 0.05)。
结论随着砷暴露水平的增加,大鼠肝砷含量、CD4+ CD25+ Foxp3+ Treg表达增加,相应细胞因子分泌异常;砷致大鼠肝脏免疫微环境紊乱,形成免疫耐受,抑制免疫清除,可能是砷致大鼠免疫性肝损害发生发展的重要原因。