C57BL/6小鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎模型中SOCS1-JAK2-STAT3信号通路作用机制的探讨

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目的:探讨SOCS1-JAK2-STAT3通路在C57BL/6小鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎发病中的作用机制,进一步确立SOCS1-JAK2-STAT3通路在MS中的治疗作用。方法:将60只雌性,6-8周龄,体重在18-22g之间的C57BL/6小鼠随机分组为:EAE+AG490组、EAE模型组和空白对照组。本研究采用以300μg人工合成MOG35-55多肽溶于200μl磷酸盐缓冲液(PBS),再与等量含4mg/ml卡介苗的完全福氏佐剂(CFA)充分混合至油包水乳剂,制成完全抗原,双侧侧腹壁分4点皮下注射。两组均于免疫后第0和48h腹腔内注射500ng百日咳毒素,建立相应模型方法免疫C57BL/6小鼠制备EAE模型,应用AG490进行干预。空白对照组则直接将200μl PBS与等量CFA乳化免疫动物。EAE+AG490组于免疫后第3、5、7、9、11、13、15、17、19天给予AG4901mg皮下注射至处死,空白对照组和EAE模型组于免疫后第3、5、7、9、11、13、15、17、19天给予生理盐水0.1ml小鼠皮下注射。观察药物对动物临床表现的影响,参照通用的临床评分标准对小鼠进行神经功能评分。于免疫后第13天各组随机取材,记为发病前组,并于各组约为免疫后第20天记为高峰组,分别随机取材,记为发病高峰组。将各实验组小鼠按不同时期处死后取胸腺进行HE染色观察炎症细胞浸润情况,同时进行免疫组织化学染色,观察RORγt、IL-17、SOCS1、P-STAT3阳性细胞的分布并计数,进行比较。采用SPSS16.0统计软件进行统计分析,发病率用百分数表示,组间比较采用卡方检验,计量资料以均数±标准差(±S)表示,多组计量资料均数的比较应用ANOVA方差分析,组间两两比较采用SNK法,P<0.05差异有统计学意义。当方差不齐(P<0.1)时,用多个独立样本非参数检验。结果:1动物发病情况的观察小鼠在免疫后渐渐出现精神状态改变,表现为萎靡,饮食不佳,体重减轻,皮毛光滑度也随之降低,发病时小鼠先出现尾部张力减低消失,继而出现后腿、前腿的无力,甚至大小、便失禁,多数小鼠还伴有双后腿关节的肿胀。(1)开始发病时间的比较:EAE组小鼠平均起病时间为(11.0000±1.684)天,EAE+AG490组起病时间延长,为(17.3333±0.750)天,此二组比较有统计学意义(P<0.05)。(2)小鼠发病率的比较:EAE组20只大鼠中发病20只,发病率100%,EAE+AG490组20只小鼠中发病的有9只,发病率为45%,此二组比较有统计学意义(P<0.05)。(3)神经系统功能评分比较:EAE组免疫后20天(4.0000±0.12566)。EAE+AG490组免疫后20天(2.0556±0.24216)。两组在同一时间点比较有统计学意义(P<0.05)。此二组动物发病情况比较:EAE+AG490组平均发病时间明显低于EAE组,具有统计学意义(P<0.05);EAE+AG490组免疫后20天平均评分低于EAE组,具有统计学意义(P<0.05);EAE+AG490组发病率低于EAE组,具有统计学意义(P <0.05)。2组织病理学观察:(1)对照组皮质髓质分界清楚,淋巴细胞密集,核呈蓝紫色。(2)免疫后第13天EAE组和EAE+AG490组胸腺细胞出现凋亡,胸腺组织开始萎缩,皮质开始变薄,淋巴细胞数减少,细胞松散,核染色质有所浓缩,核开始固缩。(3)免疫后第20天EAE组出现凋亡细胞更多,呈现显著的胸腺萎缩,皮质明显变薄,淋巴细胞数减少,细胞松散,凋亡细胞数增多,核染色质浓缩,核固缩,比EAE+AG490组病理表现严重。3免疫组化染色指标观察3.1RORrt免疫组化染色广泛表达于淋巴器官间隔细胞(成为CD~4+CD~8+T双阳性细胞)。(1)免疫第13天EAE组免疫阳性细胞数目比EAE+AG490组免疫阳性细胞数目明显增多,两组比较有统计学意义(P<0.05)。(2)免疫后第20天EAE组免疫阳性细胞数目比EAE+AG490组免疫阳性细胞数目明显增多,两组比较有统计学意义(P<0.05)。(3)EAE组2个时间点比较:免疫后13天组与免疫后20天组比较有统计学意义(P<0.05)。(4)EAE+AG490组2个时间点比较:免疫后13天组与免疫后20天组比较有统计学意义(P<0.05)。3.2IL-17免疫组化染色IL-17是目前新发现的由CD4+记忆T淋巴细胞、CD8+细胞、嗜酸性粒细胞等多种细胞分泌的一种细胞因子。(1)免疫后第13天EAE组免疫阳性细胞数目比EAE+AG490组免疫阳性细胞数目明显增多,两组比较有统计学意义(P<0.05)。(2)免疫后第20天EAE组免疫阳性细胞数目比EAE+AG490组免疫阳性细胞数目明显增多,两组比较有统计学意义(P<0.05)。(3)EAE组2个时间点比较:免疫后13天组与免疫后20天组比较有统计学意义(P<0.05)。(4)EAE+AG490组2个时间点比较:免疫后13天组与免疫后20天组比较有统计学意义(P<0.05)。3.3SOCS1SOCS1蛋白广泛表达于各种人体细胞。(1)免疫后第13天EAE组免疫阳性细胞数目比EAE+AG490组免疫阳性细胞数目明显增多,两组比较有统计学意义(P<0.05)。(2)免疫后第20天EAE组免疫阳性细胞数目比EAE+AG490组免疫阳性细胞数目明显增多,两组比较有统计学意义(P<0.05)。(3)EAE组2个时间点比较:免疫后13天组与免疫后20天组比较有统计学意义(P<0.05)。(4)EAE+AG490组2个时间点比较:免疫后13天组与免疫后20天组比较有统计学意义(P<0.05)。3.4p-STAT3P-STAT3蛋白广泛表达于人体各种细胞。(1)免疫后第13天EAE组免疫阳性细胞数目比EAE+AG490组免疫阳性细胞数目明显增多,两组比较有统计学意义(P<0.05)。(2)免疫后第20天EAE组免疫阳性细胞数目比EAE+AG490组免疫阳性细胞数目明显增多,两组比较有统计学意义(P<0.05)。(3)EAE组2个时间点比较:免疫后13天组与免疫后20天组比较有统计学意义(P<0.05)。(4)EAE+AG490组2个时间点比较:免疫后13天组与免疫后20天组比较有统计学意义(P<0.05)。结论:1.AG490可以通过抑制JAK,从而抑制SOCS-JAK-STAT信号通路,降低特异性免疫应答,减少炎症反应。2.SOCS-JAK-STAT信号通路在实验性自身免疫性脑脊髓炎中发挥重要作用。
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