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目的: T1D是一种自身免疫性疾病,患者的胰岛β细胞不断受到自身免疫性攻击,分泌的胰岛素不能满足患者最基本的需求量,出现血糖升高症状;患者本身有易感性遗传背景、机体免疫耐受缺失、以及环境因素是发病的主要原因。目前用外源性胰岛素补充T1D患者的胰岛素需求是T1D治疗的主要手段,现今胰岛素制剂和注射方式与以前相比有了很大的改善,但是 T1D 患者因糖尿病引起的急、慢性并发症仍难以避免;尤其是疾病后期,胰岛细胞功能完全丧失衰竭时,可导致脆性糖尿病的发生,此时患者的生活质量受到严重危害。鉴于以上原因,目前T1D的免疫干预和治疗越来越受到更多研究者的重视。一直以来,T1D 被认为是 T细胞介导的自身免疫性疾病;越来越多研究发现,B细胞和体液免疫调节在T1D的发生及发展中也起着至关重要的作用。抗-CD20 单克隆抗体(Anti-CD20mAb)能与B淋巴细胞表面的CD20分子高亲和力结合,是作用于CD20分子的特异性单克隆抗体,Anti-CD20mAb能够清除体内的B淋巴细胞,从而使B淋巴细胞绝对数量大幅减少;但是Anti-CD20mAb不会造成B淋巴细胞的永久性缺失。白细胞介素-10(IL-10)主要来源于 Th2 细胞、单核细胞和巨噬细胞, 是重要的抗炎活性强大的炎症调节细胞因子之一,可以通过多种途径抑制炎症免疫过程中的多个环节,发挥免疫抑制功能。由于抗CD20单克隆抗体和IL-10能分别调节体液免疫及细胞免疫平衡,本实验研究用抗CD20单克隆抗体及腺病毒介导的白细胞介素10(Ad-mIL-10)联合免疫治疗新发病的非肥胖型糖尿病( NOD)小鼠,观察联合治疗对NOD小鼠胰岛β功能的影响,并通过对NOD小鼠脾脏CD4+、CD8+、CD4+CD25+ Foxp3+Treg T细胞亚群及转录因子T-bet、GATA-3研究,探索其免疫调节机制。 方法: 1、细胞实验:由于天然的IL-10半衰期短,要达到治疗效果需要频繁注射,为此我们课题组前期已成功构建能够有效表达 IL-10 的 IL-10 基因质粒(Ad-mIL-10),此基因质粒由腺病毒介导。将含 IL-10 基因重组腺病毒和不含IL-10基因的空病毒载体(Ad-EGFP)转染人胚肾293(HEK293)细胞,富集、扩增、纯化含有 IL-10基因的 Ad-mIL-10及不含有 IL-10基因 Ad-EGFP重组腺病毒,然后将病毒滴定 1× 1011pfu/ml 备用于动物实验。2、动物实验:选取鼠龄为17-20周,且新近1周以内发生糖尿病的雌性 NOD小鼠作为研究对象。小鼠共计 30 只被随机分为 5 组:3 个治疗组分别是 Anti-CD20mAb 治疗组、Anti-CD20mAb+Ad-mIL-10联合治疗组、Ad-mIL-10治疗组;2个对照组为空载体Ad-EGFP组和生理盐水对照组,每组各有小鼠 6只。在治疗开始的第 1天、第3天、第6天和第9天尾静脉分别注射Anti-CD20mAb、Ad-mIL-10、Ad-EGFP和生理盐水。Anti-CD20mAb用法:第1天注射500μg,第3、6、9天注射250μg;Ad-mIL-10、Ad-EGFP 和生理盐水用法:第1、3、6、9天各注射0.1ml。3、末次用药后 6 周无菌摘除双侧眼球取全血,留取小鼠血清样本,用酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清中的C肽和的细胞因子IL-4、IL-10、IFN-γ的含量。取全血后将小鼠断颈处死,立即将小鼠的脾脏取出,用于以下各项检测:一部分制成脾细胞悬液用流式细胞术(FACS)检测小鼠脾脏CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞、CD4+T 细胞和 CD8+T 细胞的比例,并根据 CD4+和 CD8+T 细胞的百分比算出CD4+/CD8+的比率;用免疫组化及Western Blot法检测CD20 及IL-10在脾脏的表达;NOD小鼠脾脏中转录因子T-bet、GATA-3的表达以及细胞因子IL-4、IFN-γ基因的表达采用实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR)进行检测。 结果: ①转染Ad-mIL-10和Ad-EGFP的人胚肾293细胞明显表达绿色荧光,两种病毒用同一试剂盒滴定,浓度均为1× 1011pfu/ml。 ②与Ad-EGFP和生理盐水组相比,治疗组血清中C肽、IL-4 和IL-10水平明显增加,而血清IFN-γ水平显著降低,差异有统计学意义。 ③治疗组CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞比例明显升高,计算得出的CD4+/CD8+的比率明显降低,与Ad-EGFP和生理盐水组相比差异有统计学意义。 ④免疫组化结果与Western Blot结果显示,治疗组与Ad-EGFP和生理盐水对照组相比,CD20在脾脏的表达无明显差异,各治疗组之间比较亦无明显差异。而各个治疗组小鼠脾脏IL-10的表达明显高于对照组,联合治疗组 IL-10 的表达高于单独治疗组,差异有显著性。 ⑤Anti-CD20mAb+Ad-mIL-10联合治疗组与Ad-EGFP、生理盐水对照组相比,小鼠脾脏GATA-3 和IL-4 mRNA的表达显著增加, 而T-bet和IFN-γmRNA的表达明显降低。 结论 : ①腺病毒介导IL-10基因在NOD小鼠脾脏表达增加。 ②对新发病NOD小鼠采用Anti-CD20mAb+ Ad-mIL-10联合治疗,可增加血清C肽水平,提示联合治疗有保护NOD胰岛β细胞功能的效用。 ③抗CD20单克隆抗体与白细胞介素10(IL-10) 联合治疗增加脾脏CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞比例,使CD4+/ CD8+的比率降低;可上调小鼠脾脏中转录因子GATA-3 和IL-4的表达,下调T-bet、IFN-γ的表达,表明Anti-CD20mAb +Ad-mIL-10联合治疗可使NOD小鼠自身的免疫微环境改善,从而发挥免疫治疗T1D的效用。 ④联合治疗可能通过调控T-bet和GATA-3的表达,调节IFN-γ、IL-4和IL-10细胞因子的分泌,影响机体CD4+CD25+Foxp3+Treg、CD4+T、CD8+T细胞亚群及Th1和Th2细胞亚群的平衡,从而保护残存的胰岛功能。