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研究背景及目的:慢性乙型肝炎是全球性的公共卫生问题,特别是我国感染乙肝病毒的人口基数庞大。尽管慢性乙型肝炎的抗病毒治疗取得了令人瞩目的进展,但截止到目前仍然没有可以彻底清除乙肝病毒的药物,一旦感染慢性化需长期服用核苷类似物等抗病毒药物。由于病情的不断进展,相应的医疗费用也随着疾病的严重程度日益增加,最终导致严重的身体和经济负担。因此,寻找新的靶点并研发抗病毒作用强,副作用少,且在不损害肝脏的前提下可以治愈乙型肝炎的药物是抗乙肝病毒研究的重点和难点。白介素-1家族成员白介素-33(IL-33)主要来自内皮细胞和上皮细胞,但成纤维细胞,单核细胞,巨噬细胞,树突状细胞和肝细胞也可以表达IL-33。其受体致癌抑制物2(ST2)可以表达在多种免疫细胞上如CD4+T细胞,CD8+T细胞,肥大细胞,ILC2,巨噬细胞和NK细胞等。当细胞和组织遭到破坏后以“alarmin”预警素的形式释放生物活性前体IL-33。IL-33从细胞中释放后可以与其受体ST2结合诱导多种下游免疫反应,因此被认为在传染性和炎性疾病中起到了关键作用。作为先天免疫的一部分,自然杀伤(NK)细胞由于具有细胞毒性和分泌细胞因子的功能,构成了抵御病原微生物的第一道也是最重要的防线。然而,乙型肝炎病毒感染中IL-33与NK细胞的关系尚不完全清楚。本研究立足于慢性乙型肝炎感染的背景下,通过对IL-33的受体ST2在慢乙肝患者不同分期患者和健康人血浆中的表达特点的研究,从而明确其临床意义。随后通过体内动物实验和体外细胞实验,利用HBV高压水动力小鼠模型和Hep G2细胞模型,研究IL-33对HBV复制的影响。最后从m RNA水平研究IL-33在抑制HBV复制的过程中基因表达的变化并进行富集分析,试图寻找新的治疗靶点,以期为以IL-33为靶点的慢性乙型肝炎治疗策略提供更多的理论依据,为抗HBV治疗提供新的候选药物。材料与方法:本研究首先对不同分期HBV患者和健康对照者血浆中IL-33可溶性受体ST2水平进行了检测。人外周血样本来自从2019年1月到2020年12月在吉林大学白求恩第一院接受门诊和住院治疗的71名不同分期慢性乙型肝炎患者和12位健康志愿者。其中慢性乙肝患者包括63位未接受抗病毒治疗的患者和8位接受核苷类似物抗病毒治疗的患者。随后应用ELISA方法检测血浆中IL-33可溶性受体ST2(s ST2)的水平,应用Luminex方法检测血浆中细胞因子的水平。最后我们将血浆中s ST2和细胞因子的水平与不同分期慢乙肝患者的实验室指标进行相关性分析从而探究其在慢性乙肝感染中的临床意义。随后,使用不同剂量的IL-33治疗HBV转染的小鼠,包括野生型,ST2敲除,CD8+T细胞剔除,NK细胞剔除C57BL/6小鼠,C.B-17 SCID和nod SCID小鼠。在不同时间点从模型小鼠中采集的血清中检测HBV DNA,HBs Ag,HBe Ag和肝功能相关指标的水平;利用免疫组织化学染色观察肝组织内HBc Ag的表达。在体外,用p AAV-HBV 1.2转染Hep G2细胞,然后利用不同浓度IL-33处理后检测细胞上清中HBV DNA,HBs Ag和HBe Ag。最后,用过转录组学的方法研究IL-33在抑制HBV复制的过程中基因表达的变化,我们分离经IL-33治疗后的HBV小鼠肝脏对其进行m RNA测序(m RNA sequencing,m RNA-seq)。测序所得的差异表达的m RNAs(differentially expressed m RNAs,DE m RNAs)分别纳入火山图和聚类热图,并分别应用Go功能富集及KEGG通路富集的方法对这些DE m RNAs进行富集的功能和通路的初步探索。实验结果:1.慢性乙型肝炎患者血浆中IL-33可溶性受体ST2的水平较健康组明显升高,免疫激活期患者s ST2水平在高于其他各组;与未经抗病毒治疗的患者相比,经过核苷类似物治疗后s ST2的水平显著下降;2.相关性分析结果显示慢乙肝患者血浆中s ST2与肝功指标ALT,AST,γGT,ALP和TBIL以及细胞因子IP-10和TNF-α均呈正相关,与TP和ALB成负相关;3.IL-33以剂量依赖的方式降低HBV小鼠模型中的血清HBs Ag,HBe Ag和乙肝病毒定量的水平同时降低肝脏中HBc Ag的表达;与对照组相比,给与IL-33治疗后的小鼠ALT、AST的下降;4.利用ST2基因敲除小鼠建立高压水动力HBV小鼠模型后,给与IL-33治疗,小鼠模型血清中的HBs Ag,HBe Ag和乙肝病毒定量的水平与对照组相比没有差别,证明IL-33主要通过其受体ST2发挥抗病毒作用;5.在经过IL-33治疗后,野生型HBV小鼠和CD8+T细胞剔除HBV小鼠之间的HBs Ag,HBe Ag和HBV DNA水平没有差异。然而,与野生型HBV小鼠相比,NK细胞剔除HBV小鼠中HBs Ag和HBV DNA的水平更高,提示IL-33可以通过NK细胞发挥抗病毒作用;6.IL-33可以降低C.B-17 SCID HBV小鼠中HBs Ag的水平,但对HBe Ag和HBV DNA水平没有影响。除此之外,对于nod SCID HBV小鼠,在第3天IL-33可以降低HBs Ag和HBV DNA的浓度,但是直到6天,两组之间没有差异。与C.B-17 SCID和NK细胞剔除HBV小鼠的结果一致,IL-33对HBe Ag没有影响,提示IL-33可以部分抑制免疫缺陷小鼠中HBV的复制;7.在体外,IL-33可以以剂量依赖的方式抑制Hep G2细胞中HBV的复制;8.利用高通量测序技术及转录组学对高压水动力HBV小鼠接受不同剂量IL-33治疗后的肝脏进行对比分析,多种富集分析结果显示富集分析主要集中在适应性免疫反应、细胞活化调节、免疫反应的正向调节、白细胞的迁移、细胞因子的正向调节等免疫反应。结论:我们的研究表明,慢性乙型肝炎患者血浆中IL-33的可溶性受体ST2的水平明显升高,其中免疫激活期患者s ST2水平显著高于免疫耐受期和非活动期患者,并且经过核苷类似物治疗后下降。ROC曲线分析显示血浆中可溶性ST2的水平对慢性乙型肝炎免疫激活期的判断有一定的价值。动物实验证实IL-33在HBV小鼠模型中通过其受体ST2抑制乙型肝炎病毒,并且在没有NK细胞的情况下,这种作用可能会减弱。另外,体外细胞实验证实IL-33具有直接抑制HBV复制的作用,以上结果均表明IL-33可能是HBV清除的有效诱导剂和有可能发挥抗乙肝病毒作用。转录组学对HBV小鼠接受不同剂量IL-33治疗后的肝脏进行对比分析,多种富集分析结果显示主要集中在适应性免疫反应、细胞活化调节、免疫反应的正向调节、白细胞的迁移、细胞因子的正向调节等免疫反应,为以调节IL-33及其受体ST2为靶点的慢性乙型肝炎治疗策略提供更多可能。