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肾上腺素受体(AR)作为神经免疫调节的关键受体,可能参与了类风湿关节炎(RA)的发生、发展过程。树突细胞(DCs)作为功能强大的抗原提呈细胞,在调节免疫应答反应中起重要作用,可能在以下几个方面参与RA的发病机制:DCs能激活淋巴器官中MHC限制性自身免疫反应,诱导免疫应答;DCs浸润至滑膜和滑液中,关节局部内摄取、处理、提呈抗原,促使RA迁延持续;DCs、滑膜细胞、巨噬细胞一起产生炎性介质,进一步刺激产生RA的炎症免疫反应等。成纤维样滑膜细胞(FLS)是类风湿关节炎的主要效应细胞,其异常增殖,同时自身分泌的IL-1β、TNF-α和RANKL等炎性细胞因子加剧了局部的炎症反应。DCs和FLS均有AR的表达,均可能参与对RA的神经免疫调节,尤其是β-AR信号可能具有炎症免疫调节的作用。本课题采用佐剂性关节炎(AA)大鼠模型,运用流式细胞术、QRT-PCR、免疫荧光、免疫印迹等方法,通过观察β-AR激动药(ISO)对DCs和FLS功能的影响,探讨β-AR及其信号对DCs和FLS功能的调节作用,进一步研究该信号通路在AA大鼠DCs和FLS中的异常变化及部分机制,为揭示β-AR信号转导参与RA异常炎症免疫反应的病理机制提供实验依据。目的:观察β-AR信号对大鼠DCs和FLS功能的调节作用,探讨AA大鼠DCs和FLS上β-AR信号的变化及对其功能的影响,为揭示β-AR信号转导参与RA异常炎症免疫反应的病理机制以及药物作用新靶点提供重要依据。方法:采用rIL-4、rGM-CSF刺激大鼠骨髓源细胞,诱导生成DCs;流式细胞术检测DCs表型CD80、CD86、MHC-Ⅱ的表达和抗原摄取功能,FLS表面β2-AR的表达采用FITC标记的二抗间标法检测,均以平均荧光强度表示表达的高低;MTT法检测FLS的增殖及混合淋巴细胞反应(MLR)中T细胞的增殖;ELISA法检测IL-1β、IL-10、TNF-α、RANKL、OPG和cAMP的水平;采用完全弗氏佐剂于大鼠足趾注射制得AA模型,β2-AR激动药灌胃给予,使用足爪仪测足爪容积计算足爪肿胀度,HE染色观察关节病理,胸腺、脾脏重量与体重的比值表示胸腺、脾脏指数;免疫组化法检测β2-AR在DCs和FLS上的分布;免疫荧光法检测β2-AR在FLS上的表达情况;Western blot法检测β2-AR、GRK2、β-arrestin2的膜表达和p-ERK的表达;QRT-PCR法检测β2-AR mRNA、GRK2mRNA的表达。结果:1. β-AR信号对AA大鼠DCs功能的影响β-AR激动药ISO能明显下调CD86、MHC-Ⅱ的表达,对CD80表达无明显影响;ISO能明显提高DCs的抗原摄取功能,升高IL-10的水平,抑制MLR。ISO主要通过β1-AR信号下调CD86的表达,通过β2-AR信号影响MHC-Ⅱ的表达、影响抗原的摄取功能、产生对MLR的影响。β2-AR激动药沙丁胺醇体内给药能显著下调AA大鼠肠系膜淋巴结DCs和骨髓源DCs表面MHC-II的表达,提高DCs的吞噬能力,但对CD80、CD86的表达无明显影响,与体外实验结果一致;β2-AR激动药沙丁胺醇能明显降低AA大鼠足爪肿胀度,不同程度的改善关节的异常病理;能显著降低AA大鼠的胸腺、脾脏指数,抑制T淋巴细胞,但对B淋巴细胞增殖反应无明显影响。ISO处理后的AA模型组骨髓源DCs对T细胞增殖的抑制作用明显低于正常组,Western blot法检测AA模型组大鼠骨髓源DCs胞膜中β2-AR表达明显下降。AA病程中研究发现,致炎后d21、d28,β2-AR的膜表达显著降低,GRK2的膜表达显著升高;基因水平显示,β2-AR mRNA、GRK2mRNA无显著变化。2. β-AR信号对AA大鼠FLS功能的影响ISO能明显抑制FLS的增殖,抑制FLS分泌IL-1β、TNF-α和RANKL的水平,促进OPG的分泌水平,其抑制增殖作用主要通过β2-AR信号发挥。β2-AR激动药沙丁胺醇体内给药能抑制FLS的增殖反应。β2-AR在AA大鼠FLS胞膜的表达显著下降,ISO对其增殖的抑制作用明显降低,刺激后β2-AR的脱敏作用明显高于正常对照组。AA大鼠FLS胞膜中GRK2、β-arrestin2的表达显著升高。AA模型组cAMP水平明显降低,经ISO刺激后对照组和AA模型组cAMP水平均显著升高,但AA模型组cAMP水平显著低于对照组。AA模型组p-ERK水平显著增高,经ISO刺激,AA模型组p-ERK水平显著高于对照组;与未刺激组相比,ISO能显著升高AA模型组FLS p-ERK的水平,对对照组无明显影响。结论:1. β2-AR信号参与了对DCs和FLS功能的调节。(1)β2-AR信号促进DCs的抗原摄取,抑制其抗原的提呈功能。(2)β2-AR信号的激活可以抑制FLS增殖。2. β2-AR信号在AA大鼠DCs和FLS中的异常改变是其对激动药反应存在差异的原因。(1)AA大鼠DCs和FLS中β2-AR膜表达下降是其对激动药反应减弱的重要原因。(2)AA大鼠GRK2、β-arrestin2转膜的增加,导致β2-AR脱敏的增强,可能是β2-AR膜表达下降主要原因。(3) β-arrestin2转膜的增加,导致p-ERK表达的增高,也可能是AA大鼠FLS对β-AR激动药反应减弱的原因。