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实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)是由T淋巴细胞介导,以中枢神经系统(CNS)静脉血管周围单核细胞浸润和白质脱髓鞘为特征的自身免疫性疾病。Lewis大鼠、DA大鼠和PL/J小鼠对EAE发病较为敏感,研究发现Lewis大鼠体内存在下丘脑-垂体-肾上腺轴功能(HPA)缺陷,血浆中皮质类固醇水平较低,是Lewis大鼠易感EAE的主要原因;但其价格昂贵、不易获得或无来源等因素限制了该类动物在EAE的应用。目前常用Wistar大鼠来研究EAE模型的制作,但其成模率低、敏感性差。本实验通过切除Wistar大鼠肾上腺损伤HPA功能,使其体内皮质类固醇下降,对HPA功能损伤的Wistar大鼠在用豚鼠全脊髓匀浆(Guinea pig spinal cord homogenate,GPSCH)诱发的EAE症状、体征等进行评价,研究肾上腺切除导致下丘脑-垂体-肾上腺轴功能缺陷对Wistar大鼠诱发的EAE敏感性的影响,并探讨了其机理。
1.Lewis大鼠EAE模型的建立及盐酸奥芬米洛干预
建立Lewis大鼠EAE模型,并观察Lewis大鼠EAE的发病过程、神经症状评分、MBP特异性淋巴细胞和T淋巴细胞功能、皮质醇、MBP抗体、各细胞因子及皮层和下丘脑Bcl-2/Bax蛋白表达的变化,并用盐酸奥芬米洛对Lewis大鼠EAE模型进行评价和验证。研究发现,Lewis大鼠经GPSCH-CFA免疫诱导后,第10d开始体重明显下降,随后均出现临床症状,后肢无力、麻痹,伴有大小便失禁,严重者四肢麻痹或瘫痪,平均神经症状评分最高为3.10分,发病率为100%;Lewis大鼠MBP特异性淋巴细胞刺激指数和ConA T淋巴细胞刺激指数均明显升高(P<0.01);Lewis大鼠血清中皮质醇略微升高;血清中MBP抗体、IFN-γ、TNF-α、IL-2、IL-4和IFN-γ/IL-4比值显著升高(P<0.01),大脑皮层和下丘脑Bcl-2蛋白表达均明显减少(P<0.01),皮层和下丘脑Bax蛋白表达均明显增强(P<0.01)。EAE大鼠灌胃给予1.0mg·kg-1盐酸奥芬米洛后,体重未降低,均未出现临床症状,MBP特异性淋巴细胞刺激指数、ConA T淋巴细胞刺激指数和MBP抗体均明显降低(P<0.01),血清中皮质醇显著升高(P<0.05),血清中IFN-γ、TNF-α、IL-2和IFN-γ/IL-4显著降低(P<0.01)。
2.切除肾上腺对大鼠诱发EAE敏感性的影响及其机理的研究
通过切除Wistar大鼠肾上腺损伤HPA功能,建立HPA轴功能损伤的Wistar大鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎模型,并观察HPA轴功能损伤的Wistar大鼠EAE的发病过程、神经症状评分、MBP特异性淋巴细胞和T淋巴细胞功能、皮质醇、MBP抗体、各细胞因子及皮层和下丘脑Bcl-2/Bax蛋白表达的变化,并用盐酸奥芬米洛对Wistar大鼠EAE模型进行评价和验证。
研究发现,Lewis大鼠血清中正常皮质醇水平(213.2±27.4ng/ml)低于Wistar大鼠血清中正常皮质醇水平(360.5±29.6ng/ml)。Wistar大鼠切除单侧或双侧肾上腺后,血清中皮质醇水平显著降低(P<0.05,P<0.01),双侧切除组大鼠血清中皮质醇水平明显低于单侧切除组(P<0.01),两侧肾上腺切除的大鼠血清皮质醇水平(183.3±69.7ng/ml)降低至Wistar大鼠正常皮质醇水平50%,而且略低于正常Lewis大鼠的皮质醇水平。
GPSCH-CFA免疫诱导后,双侧切除肾上腺的Wistar大鼠在免疫后12-16 d出现临床症状和体重明显下降,表现为尾部无力、拖垂、活动明显减少,后肢无力、麻痹,伴有大小便失禁,严重者四肢麻痹,甚至瘫痪;双侧、单侧切除肾上腺Wistar大鼠和假手术Wistar大鼠在平均神经症状评分最高分别为4.60、1.19和0.83分,发病率分别为100%、73.33%和58.33%;双侧切除组Wistar大鼠MBP特异性淋巴细胞刺激指数、Con A引起的T淋巴细胞刺激指数和MBP抗体均升高(P<0.05);单侧切除组和双侧切除组大鼠血清中IFN-γ、TNF-α和IL-2水平显著升高(P<0.05,P<0.01),双侧切除组大鼠血清中Th2细胞因子IL-4水平和IFN-γ/IL-4比值显著升高(P<0.05);假手术组、单侧切除组和双侧切除组大鼠皮层和下丘脑中Bcl-2蛋白表达均明显降低(P<0.05,P<0.01),双侧切除组大鼠皮层和下丘脑中Bax蛋白表达均明显降低(P<0.05,P<0.01)。给予1.0mg·kg-1盐酸奥芬米洛后,单侧治疗组大鼠血清中皮质醇水平明显高于单侧切除组和双侧切除组(P<0.01),双侧治疗组大鼠血清中皮质醇水平明显高于双侧切除组(P<0.01),且皮质醇水平恢复至正常水平;单侧治疗组和双侧治疗组大鼠MBP特异性淋巴细胞刺激指数和ConAT淋巴细胞刺激指数明显低于双侧切除组大鼠(P<0.05,P<0.01);单侧治疗组和双侧治疗组大鼠血清中IFN-γ、TNF-α、IL-2、IL-4和IFN-γ/IL-4比值水平均明显降低(P<0.05,P<0.01)。结论:本实验成功建立了Lewis大鼠EAE模型,并用盐酸奥芬米洛进行了EAE模型的验证;Lewis大鼠经GPSCH-CFA免疫诱导后,均出现神经症状,MBP特异性淋巴细胞和ConA诱导的T淋巴细胞功能明显升高,Th1细胞分泌的细胞因子显著升高,Th1/Th2失衡。实验通过Wistar大鼠双侧肾上腺切除导致HPA功能缺陷,显著增加Wistar大鼠诱发的EAE敏感性,建立了一种新型Wistar大鼠EAE模型;为EAE模型的制作提供了一种新方法。奥芬米洛可抑制Lewis大鼠和双侧肾上腺切除Wistar大鼠EAE的发生,并发现盐酸奥芬米洛可能是通过提高皮质醇水平来抑制Th1分泌的细胞因子,从而调节Th1/Th2细胞的失衡。