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研究目的:白细胞介素(IL)-37最初于2000年利用计算机序列分析得以鉴定的一种细胞因子,共包括5个剪切亚型(IL-37a-e),许多研究发现其剪切亚型IL-37b在炎症反应中起重要作用。白细胞介素-1(IL-1)家族配体与急性以及慢性炎症均息息相关,其在感染引起的非特异性固有免疫应答中发挥关键作用。与其他细胞因子家族相比,IL-1家族细胞因子与固有炎症及免疫应答有着更加紧密的联系。IL-37的基因序列和蛋白结构与IL-18较相似,因此它是IL-1家族的一个新成员,即IL-1F7(IL-1 family7)。自发现以来的十几年中,关于IL-37的探究多数关注于其抗炎活性。IL-37可以抑制 IL-1α、IL-6、CCL-12、CSF-1、CSF-2、CXCL-13、IL-1β、IL23-α 和IL1Rα等促炎细胞因子的产生;IL-37还可抑制DC细胞活性从而影响适应性免疫;其与IL-18BP结合,随后结合于IL-18Rα,抑制促炎细胞因子IL-18活性;IL-37也可与IL-18Rα结合,但亲和力远低于IL-18。IL-37的主要作用是为固有和适应性免疫系统提供一个负反馈调节机制来抑制过度炎症反应。许多慢性炎症以及自身免疫病中已发现IL-37表达的升高。例如,有数据证明分枝杆菌感染、动脉粥样硬化斑块、牛皮癣斑块、克罗恩病和红斑狼疮中IL-37水平均升高。此外,活跃的类风湿性关节炎滑膜组织中也发现高水平的 IL-37表达,推测IL-37在风湿性关节炎这一慢性炎症疾病中起保护作用。另外,增强IL-37在淋巴瘤细胞和浆细胞中的表达可能与免疫球蛋白的产生以及B细胞的活化在多发性骨髓瘤、B细胞淋巴瘤、结肠癌和炎性肠病中的作用有关。虽然从发现至今IL-37被大量研究,然而,IL-37在各种炎性疾病中确切的作用和潜在的免疫调节机制仍需进一步探究。若要建立IL-37作为生物标志物或诊断工具则仍需要额外细致的研究。本研究通过基因工程分子生物学技术构建IL-37真核表达载体,并初步探讨该载体用于防治急性肝损伤的可行性,为今后进一步研究IL-37在肝脏炎症中的应用奠定基础并提供了一些基础性的依据。研究方法:本研究通过RT-PCR技术获得IL37b全长基因,将其插入pSecTagb真核表达载体中,通过基因序列测定,成功构建pSecTagb-IL-37表达载体。体外转染RAW 264.7细胞系,再用LPS刺激,检测相关细胞因子表达情况。体内实验方面,给予小鼠尾静脉高压注射pSecTagb-IL37质粒及pSecTagb空载体质粒,对比两者在LPS、poly I:C、Con A诱导的急性肝损伤中的差异。实验结果:1.成功构建pSecTagb-IL37表达载体。RT-PCR技术获得的IL-37b全长基因插入pSecTagb真核表达载体后转染CHO细胞,可表达具有生物学活性的IL-37蛋白,说明构建成功。2.RAW 264.7细胞转染pSecTagb-IL37载体后可抑制LPS刺激引起的细胞因子表达升高,如 IFN-γ、IL-1β、IL-6、TNF-α 和 IL-17a 等。3.尾静脉高压注射pSecTagb-IL37质粒小鼠与注射pSecTagb空载体小鼠对比,可减轻LPS诱导的急性肝损伤。我们观察到,与对照组相比,实验组小鼠血清和肝研磨上清液中TNF-α均表达下调;单位体重肝重和肝单个核细胞数均较低;外周血、肝脏和脾脏巨噬细胞活化均降低,且肝脏和脾脏巨噬细胞IFN-γ表达减低。4.尾静脉高压注射pSecTagb-IL37质粒小鼠与注射pSecTagb空载体小鼠对比,可减轻poly I:C诱导的急性肝损伤。我们观察到,与对照组相比,实验组小鼠血清中IFN-γ和IL-18表达下调;单位体重肝单个核细胞数较低;外周血、肝脏和脾脏NK细胞活化均降低,且肝脏和脾脏巨噬细胞TNF-α表达降低。5.尾静脉高压注射pSecTagb-IL37质粒小鼠与注射pSecTagb空载体小鼠对比,可减轻ConA诱导的急性肝损伤。我们观察到,与对照组相比,实验组小鼠血清和肝研磨上清液中IFN-γ均表达下调;单位体重肝单个核细胞数较低;肝脏NKT细胞TNF-α表达降低,脾脏NKT细胞比例和活化较低。结论及意义:本研究成功构建了IL37表达载体,并验证了其在LPS、poly I:C、Con A引起的小鼠急性肝损伤中的保护作用,为今后进行IL-37在肝脏炎症中的应用提供了一定的理论依据并奠定了良好的研究基础。