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血吸虫病(schistosomiasis)是一个严重的全球性公共卫生问题,在非洲、中东、南美洲和东南亚流行地区,超过6亿人口受到共计6种血吸虫感染的威胁,超过2亿人口被感染,每年至少2万人死于血吸虫病。在我国流行的是日本血吸虫病。至2005年底,尚有七个省、市、自治区的105个县流行日本血吸虫病,血吸虫病患者有798,762例;虽然经过半个多世纪的努力,血吸虫病的感染和流行已大大减少,但是作为一种严重的人兽共患病,仍有许多问题尚未解决。血吸虫病具有典型的慢性化病程,血吸虫慢性感染在免疫学上的一个基本特征是伴随成虫产卵宿主逐渐表现出免疫下调的状态。既往对人群及动物试验研究均表明,血吸虫慢性感染宿主的免疫下调状态,使机体对血吸虫特异性抗原的刺激表现为低应答,从而可能有效控制了感染引起的宿主免疫病理损害;同时研究还发现,血吸虫感染宿主对其他抗原(或免疫原)的刺激应答也下降。有关血吸虫感染机体免疫下调的机制.尚缺少深入研究。近来研究显示,多种病原体,如HBV、疟原虫、利什曼原虫和HIV等的慢性感染,可诱导宿主上调表达一群CD4+CD25+Treg细胞(CD4+CD25+ regulatory Tcell, Treg),它能通过细胞直接接触或分泌IL-10和/或TGF-β等抑制宿主的免疫反应,从而控制病原体对宿主的免疫病理损害,同时也导致了病原体持续慢性感染。但CD4+CD25+Treg细胞的具体诱导机制目前仍然不清楚。本实验室曾报道,日本血吸虫虫卵抗原可诱导CD4+CD25+ Treg细胞,且日本血吸虫虫卵抗原与成虫抗原中的一个组份SjHSP60也可诱导CD4+CD25+ Treg细胞。本研究中,我们进一步鉴定了SjHSP60中一段短肽,SJMHE1,它含有人和小鼠的CD4+ T细胞表位,并以体内外的实验证明可诱导具有免疫抑制性的CD4+CD25+ Treg细胞,详细如下:首先,我们以SJMHE1免疫小鼠或体外预处理小鼠脾、淋巴结细胞后,检测CD4+CD25+Foxp3+ T细胞的数量变化以证明SJMHE1具有Treg细胞诱导能力;其次我们探讨了SJMHE1特异性CD4+CD25+Treg细胞实施免疫抑制的机制,以及SJMHE1通过APC及Toll样受体诱导CD4+CD25+Treg细胞的机制。本研究获得如下主要结果:1. SJMHE1免疫小鼠或体外处理naive小鼠的脾、淋巴结细胞后,流式细胞术检测结果表明SJMHE1可显著增加CD4+CD25+Foxp3+ T细胞的数量;将SJMHE1免疫小鼠的CD4+CD25+T细胞、或SJMHE1体外预处理的naive小鼠CD4+CD25+T细胞,与靶细胞CD4+CD25-T细胞共培养后,以3H-TdR掺入法检测细胞增殖。结果表明,SJMHE1在体内或体外均可显著增强CD4+CD25+T细胞的免疫抑制功能;而且,SJMHE1诱导的CD4+CD25+Treg细胞能显著抑制小鼠迟发性超敏反应(delayed-type hypersensitivity, DTH),并抑制小鼠脾、淋巴结细胞、CD4+CD25-T细胞对OVA抗原的免疫反应。2.将SJMHE1免疫小鼠的CD4+CD25+T细胞、或SJMHE1体外预处理的naive小鼠CD4+CD25+T细胞,在Transwell共培养体系中与CD4+CD25-靶细胞及IL-10、TGF-β1的中和抗体共培养后,以3H-TdR掺入法检测细胞增殖情况。结果表明,SJMHE1诱导的CD4+CD25+Treg细胞同时存在细胞接触依赖及分泌可溶性细胞因子的方式发挥免疫抑制功能。而且,SJMHE1诱导的CD4+CD25+Treg细胞高表达IL-10、TGF-β及CTLA4,可能参与其免疫抑制功能的发挥。3.为了观察抗原递呈细胞(antigen presenting cells, APCs)在SJMHE1诱导CD4+CD25+ Treg细胞中的作用,小鼠BmDCs及小鼠来源的RAW264.7(Mφs)巨噬细胞株,体外经SJMHE1负载后,与naive小鼠的CD4+T细胞共培养,以流式细胞仪检测培养体系中CD4+CD25+ Treg细胞的数量,并以3H-TdR掺入法检测细胞增殖。结果提示SJMHE1不能使BmDCs、Mφs成熟,且不成熟BmDCs和Mφs可能参与了CD4+CD25+ Treg细胞的诱导。4.有研究表明CD4+CD25+Treg细胞的诱导可能与TLR2、TLR4有关。为了研究SJMHE1诱导CD4+CD25+Treg细胞中TLRs的作用,我们用SJMHE1免疫TLR2-/-、TLR4-/-小鼠,体外预处理上述小鼠的脾、淋巴结细胞、或以SJMHE1体内或体外负载的上述小鼠BmDCs、BmMφs与naive小鼠CD4+ T细胞共培养后,以流式细胞仪检测CD4+CD25+Treg细胞的数量;分离SJMHE1免疫小鼠CD4+CD25+T细胞或以SJMHE1体外预处理小鼠的CD4+CD25+T细胞,分别与相应的CD4+CD25-靶细胞共培养后,以3H-TdR掺入法检测细胞增殖。结果表明,SJMHE1可增加TLR4-/-小鼠CD4+CD25+Treg细胞的数量并增强其抑制功能,与wild type (WT)小鼠的结果一致;但SJMHE1不能增加TLR2-/-小鼠CD4+CD25+Treg细胞的数量,不能增强其抑制功能。从而提示,TLR2可能参与SJMHE1诱导CD4+CD25+Treg细胞。总之,以上研究结果表明,SjHSP60来源的短肽SJMHE1可诱导CD4+CD25+ Treg细胞、增强CD4+CD25+Treg细胞的抑制功能;SJMHE1不能使DCs、Mφs成熟,这些不成熟DCs、Mφs参与了SJMHE1对CD4+CD25+Treg细胞的诱导;而且,TLR2介导了SJMHE1诱导CD4+CD25+Treg细胞。以上结果在理论上表明血吸虫感染过程中,其抗原分子可通过TLR信号诱导CD4+CD25+Treg细胞的产生,从而削弱感染过程中的免疫反应,不仅有利于控制对宿主的免疫病理损害,也有利于病原体在宿主体内的生存,从而促使病原体持续慢性感染,这可能是血吸虫与宿主共同进化形成的结果。