日本血吸蟲感染對宿主輔助性T細胞反應的影響研究.pdf

1、日本血吸蟲病的主要危害是慢性期由蟲卵誘發(fā)的肝臟及腸道組織肉芽腫炎癥反應及其進一步的纖維化,其中宿主對血吸蟲抗原的免疫應答反應在疾病的發(fā)展和轉歸過程中發(fā)揮重要作用。闡明宿主免疫反應的上述作用及其在感染不同階段的動態(tài)變化特點有助于進一步了解日本血吸蟲感染誘發(fā)的免疫調節(jié)機制和免疫致病機理。
　　目前日本血吸蟲病在我國及東南亞地區(qū)依然廣泛流行,造成了巨大的社會經(jīng)濟負擔。雖然吡喹酮等化療藥物安全有效,但是治療后病人并不能獲得有效抵御再感染的

2、免疫力,治療效果難以持久。為了更好的預防、控制血吸蟲病的蔓延,國內外眾多學者對血吸蟲疫苗進行了大量廣泛的研究,但進展緩慢。對血吸蟲感染過程中宿主免疫反應機制的了解不夠深入是制約疫苗研發(fā)的主要因素之一。由于諸多因素的制約,對病人感染過程中的免疫反應動態(tài)變化規(guī)律進行系統(tǒng)準確研究非常困難,而小鼠是日本血吸蟲的動物宿主,感染后病理表現(xiàn)與人類血吸蟲病也很接近,是研究免疫調節(jié)機制比較理想的動物模型。
　　本研究的主要目的是對日本血吸蟲感染不同

3、階段宿主Th1和Th2免疫反應進行系統(tǒng)性地研究,闡明感染過程中宿主輔助性T細胞介導的免疫反應的動態(tài)變化規(guī)律,探討宿主Th1、Th2反應在肝臟病理變化中可能發(fā)揮的調節(jié)作用,并嘗試解釋宿主的免疫應答反應在疾病的發(fā)展和轉歸過程中發(fā)揮的作用以及日本血吸蟲感染誘發(fā)的免疫反應調節(jié)機制和免疫致病機理。研究的主要內容和結果如下:
　　1.疾病表現(xiàn)
　　建立日本血吸蟲感染小鼠模型,觀察感染過程不同階段宿主的疾病表現(xiàn)。感染日本血吸蟲2周起直至感

4、染12周末,感染小鼠體重始終顯著低于對照組。感染后第6周起,肝臟和脾臟明顯腫大,肝臟表面出現(xiàn)大量彌散分布的、灰白色、針尖大小結節(jié)。顯微鏡下觀察從第6周起肝臟中開始出現(xiàn)蟲卵肉芽腫,之后隨感染進展,肉芽腫數(shù)量逐漸增多,體積逐漸增大。肉芽腫形成初期以炎癥細胞為主,當感染進展至第12周時,炎癥細胞開始逐漸為纖維組織所替代。
　　2.感染對宿主Th細胞亞群數(shù)量的影響
　　在感染不同階段對宿主脾細胞胞膜標志物CD4和胞內細胞因子IFN-

5、γ、IL-4進行染色,采用流式細胞術對Th1和Th2細胞亞群進行鑒別和檢測,評價日本血吸蟲感染對宿主脾臟中Th1、Th2細胞亞群的影響,以及感染不同階段宿主輔助性T細胞亞群變化規(guī)律。發(fā)現(xiàn)感染第2周時,小鼠脾臟輔助性T細胞中SEA(蟲卵可溶性抗原)特異性的Th1細胞首先開始活化增殖,比例顯著增加;之后隨感染進展迅速回落;自第8周起,Th2細胞在Th細胞中的比例開始逐漸增加并最終占據(jù)優(yōu)勢地位,Th1/Th2細胞比例顯著降低。
　　3.

6、感染對宿主Th相關細胞因子分泌的影響
　　同時檢測血清中Th1型細胞因子(IFN-γ,IL-2)和Th2型細胞因子(IL-4,IL-5,IL-10,IL-13)的水平;對脾細胞進行體外培養(yǎng),分別觀察添加可溶性蟲卵抗原(SEA)刺激和不添加刺激時上述各種細胞因子的分泌情況。評價日本血吸蟲感染對宿主Th相關細胞因子分泌的影響,以及感染過程中各種細胞因子的動態(tài)變化規(guī)律。
　　血清中細胞因子:日本血吸蟲感染2周時,血清中Th1型細胞

7、因子IFN-γ和IL-2迅速增加,至感染第4周左右達到高峰,之后從第6周開始迅速降低;而Th2型細胞因子IL-4,IL-5,IL-10和IL-13的水平在感染前4周并無明顯改變,至感染后第6周開始逐漸升高,感染后8-10周達到高峰,之后開始緩慢下降,但直至感染12周時,依然顯著高于對照組小鼠。
　　脾細胞培養(yǎng)上清液中細胞因子:未添加SEA刺激時,脾細胞培養(yǎng)上清液中IFN-γ和IL-2從第4周時開始上升,略晚于血清中該兩種細胞因子的

8、上升時間;而IL-4,IL-5,IL-10和IL-13的變動趨勢與血清中的檢測結果大致相似。經(jīng)SEA刺激的感染小鼠脾細胞IFN-γ、IL-2和IL-10的分泌水平在感染2周時便已顯著增高,較無SEA刺激時略有提前。
　　4.宿主Th細胞免疫反應變化模式及其與肝臟肉芽腫病變間的相關性
　　采用因子分析法對原始變量信息進行重新構建,提取新變量,以評價輔助性T細胞免疫反應整體變化規(guī)律:日本血吸蟲感染2周時Th1反應已顯著增強,并于

9、4周時達到高峰,其后從第6周開始迅速減弱;而Th2反應直至感染6周時才開始急劇增強并于約8-10周左右達到高峰。感染第6周是輔助性T細胞反應由Th1極化變?yōu)門h2極化的轉折點,而此時恰為血吸蟲開始產卵之際。同時研究中還發(fā)現(xiàn),從感染第6周起,肝臟肉芽腫開始形成并逐漸增大,此時Th2反應開始啟動并逐漸增強,而Th1反應的強度則開始減弱。進一步分析Th1、Th2反應強度及血清中各細胞因子水平與肝臟蟲卵肉芽腫體積之間的相關性發(fā)現(xiàn):感染第10周時

10、Th2反應與肉芽腫體積之問呈現(xiàn)顯著正相關;12周時,血清中IL-13水平與肝臟肉芽腫體積之間呈現(xiàn)顯著負相關。
　　結論：
　　研究結果發(fā)現(xiàn),日本血吸蟲感染會導致Th1\Th2反應失衡,且隨著感染進展,在血吸蟲發(fā)育的不同階段,宿主免疫反應狀態(tài)也表現(xiàn)出不同的特點:產卵前以Th1反應極化為特點,而產卵之后Th1反應迅速減弱,Th2反應則逐漸增強并最終占據(jù)優(yōu)勢,轉變?yōu)門h2反應極化。
　　日本血吸蟲蟲卵抗原在宿主Th1至Th2