关键词:
急性肺损伤
调节性B细胞
调节性T细胞
白介素10
摘要:
研究背景:急性肺损伤(Acute lung injury,ALI)/急性呼吸窘迫综合征(Acute respiratory distress syndrome,ARDS)是各种直接(如细菌、病毒、真菌等)和间接(如重症胰腺炎、脓毒症、创伤等)原因引起的威胁生命的临床综合征。以肺泡上皮细胞及肺毛细血管内皮损伤、双肺弥漫性浸润及肺泡水肿,导致进行性加重的难以纠正的低氧血症为特征,肺部病理表现为大量炎症细胞浸润、肺泡水肿、肺间隔增宽、肺泡塌陷及肺泡内透明膜形成。
ARDS属临床急危重症,临床上脓毒症是导致ARDS的最常见病因之一,其发生与革兰氏阴性细菌细胞壁脂多糖(1ipopolysaccharide,LPS)密切相关,所以LPS经气管内或者腹腔内注射是诱导动物ALI/ARDS模型的经典方式。据估计,全球每年约有300万例ARDS病例,重症监护室中ARDS的发生率为10.4%,给全球重症监护系统带来沉重负担,死亡率高达40%,但目前美国FDA尚未批准其特效治疗药物,由于缺乏有效的药物与干预措施,目前ARDS的主要治疗方式仍以支持治疗和机械通气为主,是ICU患者死亡的主要原因之一。
ALI/ARDS的发病机制及病理生理过程,尤其是核心的免疫调节机制迄今仍缺乏深入理解,导致临床上尚无精确的治疗靶点。因此,积极研究ALI/ARDS的免疫调控机制对于寻找新的治疗靶点和促进ALI/ARDS损伤修复具有重要的科学意义和重要临床实用价值。ARDS的发病机制是在致病因素作用之后,天然免疫细胞及获得性免疫细胞参与其中,炎症级联反应瀑布样释放,细胞焦亡、凋亡、死亡,导致广泛肺损伤。因此,ARDS后免疫损伤及损伤修复与患者预后密切相关。
我们课题组前期临床研究发现,老年脓毒症患者外周血CD20+CD24hiCD38hi调节性B细胞(regulatory B cells,Bregs)水平,入院1、3、7天死亡组均显著低于存活组(均p<0.05),提示Bregs在脓毒症中发挥保护作用;Logistic回归分析显示,Bregs和APACHEⅡ评分是影响老年脓毒症患者预后的独立危险因素。外周血Bregs表达水平在一定程度上可以用于判断老年脓毒症患者的预后。而抗体分泌细胞(antibody-Secreting Cells,ASCs)是B细胞的另一个独特亚群,在老年脓毒症患者外周血中明显升高,促进T细胞增殖并促进其分泌IFN-γ和IL-17;B细胞亚群中过渡性B淋巴细胞在重症社区获得性肺炎较普通社区获得性肺炎中明显降低;前期我们通过对3例脓毒症诱发ARDS患者和3例中毒气管插管患者进行支气管肺泡灌洗,发现肺泡灌洗液中存在CD3+CD19-T细胞和CD3-CD19+B细胞,Bregs初步表型分析为CD10-CD20lo/+CD24loCD27+CD38+,符合天然Bregs的表型特征。提示Bregs可能在脓毒症继发急性肺损伤中发挥着重要的免疫调节作用。近年来的研究显示B细胞除分泌抗体外,还具有免疫负调节和分泌白介素-10(interleukin-10,IL-10)的功能,因而形成调节性B细胞(regulatory B cells,Bregs)的概念,不同于表达特征性转录因子Foxp3的调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs),目前Bregs中尚未发现特征性转录因子。急性肺损伤修复过程中也有许多白细胞介素参与,其中IL-10是机体最重要的免疫负调节分子之一,主要通过抑制树突状细胞、巨噬细胞和粒细胞等天然免疫细胞的活化和炎症因子的分泌而发挥强大的免疫负调控作用,在抑制机体过度炎症反应和维持机体免疫稳态过程中发挥着关键作用。但对于ALI/ARDS病程中IL-10的具体来源及其抗炎贡献的大小尚缺乏明确的认识。Bregs在ARDS后的免疫调节作用,以及Bregs与T细胞间的作用关系尚无研究。因此,本研究通过临床发现拟采用动物和细胞试验进一步探讨LPS诱导的ALI小鼠模型Bregs应答特征、Bregs的保护功能及Bregs如何参与到炎症修复过程。
目的:明确小鼠ALI模型Bregs的应答特征,明确分泌IL-10的B细胞在急性肺损伤保护过程中的地位,阐明Bregs在ALI中对T细胞的免疫保护作用和机制,以期发现针对ALI/ARDS治疗的新靶点,提供急性肺损伤后功能修复的新思路。
方法:首先,通过LPS气道滴注的方法构建ALI野生型(wild type,WT)小鼠模型,观察小鼠体重变化及生存率,检测支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中白细胞数、蛋白、肺湿/干重(wet to dry ratio,W/D)比值,采用ELISA检测BALF中TNF-α、IL-1β、IL-6及IL-10水平的变化;通过HE