基于婴儿双歧杆菌通过对CD4+ T细胞亚群影响治疗吉兰--巴雷综合征作用机制研究

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目的:探讨CD4+T细胞亚群及相关因子如Th1(CD4+IFN-γ+)、Th2(CD4+IL-4+)、Th17(CD4+IL-17+)和Treg(CD4+CD25+Foxp3+)等平衡对GBS影响机制,并给予婴儿双歧杆菌药物干预,摸索合理肠菌无创治疗GBS的方法,为GBS的临床治疗开辟新途径并提供理论和实验依据。
  材料和方法:本研究首先收集一组GBS患者并予以临床神经功能缺损(GDSS)评分,并采用ELISA方法检测其和对照组外周血和脑脊液IL-17A、IFN-γ和IL-4水平,RT-PCR检测其肠道婴儿双歧杆菌水平,观察其之间相关性;同时建立GBS实验性自身免疫性周围神经炎大鼠(EAN)模型,予以GDSS评分,并分别予以胃肠注射生理盐水、低浓度婴儿双歧杆菌和高浓度婴儿双歧杆菌,观测其大鼠坐骨神经脱髓鞘和炎性浸润水平的病理变化,并予以肌电图检测坐骨神经传导速度、波幅和潜伏期变化,同时ELISA法检测外周血IL-17A、IFN-γ和IL-4水平,以观察婴儿双歧杆菌对EAN大鼠IFN-γ、IL-17A和IL-4平衡、临床瘫痪症状、周围神经和神经根脱髓鞘和炎性细胞浸润的影响。同时收集另一组GBS患者予以临床神经功能缺损(GDSS)评分,采用流式细胞术检测其和正常对照组外周血淋巴细胞Th1(CD4+IFN-γ+)、Th2(CD4+IL-4+)、Th17(CD4+IL-17+)和Treg(CD4+CD25+Foxp3+)细胞水平,同时检测RT-PCR检测其肠道婴儿双歧杆菌水平和Th1、Th2、Th17和Treg细胞相关转录因子T-bet、GATA-3、RORγτ、Foxp3+水平,观察其相关性;并且建立EAN大鼠模型,予以胃肠注射低浓度婴儿双歧杆菌、高浓度婴儿双歧杆菌和生理盐水,同时观测其GDSS评分和体重变化及电子显微镜观察其对坐骨神经髓鞘及轴索损害程度影响,以及流式细胞学检测其对EAN大鼠外周血Th1(CD4+IFN-γ+)、Th2(CD4+IL-4+)、Th17(CD4+IL-17+)和Treg(CD4+CD25+Foxp3+)细胞水平变化影响。综合应用婴儿双歧杆菌胃肠注射为干预手段,结合ELISA法、流式细胞术、RT-PCR等方法,GBS患者新鲜大便、外周血液单核淋巴细胞和脑脊液、婴儿双歧杆菌及EAN大鼠模型为研究对象,探讨CD4+T亚群细胞及相关因子平衡对床治疗开辟新途径并提供理论和实验依据。
  结果:1.ELISA法分别检测30例GBS患者和20例对照组外周血浆及脑脊液IL-17A、IFN-γ和IL-4水平,发现GBS组外周血浆IL-17A、IFN-γ水平明显高于对照组(p<0.01和p<0.05),但是IL-4水平差别无明显统计学意义(p>0.05);而脑脊液中仅IL-17A水平明显高于对照组(p<0.01),而IFN-γ和IL-4水平差异无明显统计学意义(p>0.05);但是GBS患者肠道婴儿双歧杆菌水平明显低于健康对照组,差异有统计学意义(p<0.01)。接着分析GBS患者外周血浆和脑脊液IL-17A水平和肠道婴儿双歧杆菌浓度及GDSS评分可能的相关性发现,其外周血浆和脑脊液IL-17A水平与GDSS评分有明显正相关性(r=0.5169,p=0.013;r=0.5388,p=0.005);相反发现肠道婴儿双歧杆菌水平和GDSS评分呈明显负相关性(r=-0.4796,p=0.0258);进一步分析发现其外周血浆和脑脊液IL-17A水平与肠道双歧杆菌浓度也呈负相关性(r=-0.4366,p=0.0279;r=-0.4259,p=0.0341);经过2周的生理盐水、低浓度双歧杆菌及高浓度双歧杆菌胃肠注射,EAN大鼠外周血浆IL-17A、IFN-γ水平明显低于模型组(p<0.05和p<0.01),但是IL-4水平差异无明显统计学意义(p>0.05);其坐骨神经传导速度及波幅得到明显提高,其潜伏期也得到相应缩短(p<0.05),因此推测,IL-17A、IFN-γ参与了GBS/EAN的发生、发展,婴儿双歧杆菌给药可以降低Th1(CD4+IFN-γ+)、Th17(CD4+IL-17+)的水平,婴儿双歧杆菌可以改善EAN大鼠临床症状和降低炎症因子水平。2.为了研究GBS患者CD4+T细胞的分化,用流式细胞术检测30例GBS患者和20名健康对照组外周血淋巴细胞Th1(CD4+IFN-γ+)、Th2(CD4+IL-4+)、Th17(CD4+IL-17+)和Treg(CD4+CD25+Foxp3+)细胞水平,发现GBS患者Th2和Th17细胞明显高于健康对照组,但是Treg细胞大量减少(p<0.05)。为了进一步验证GBS患者CD4+T细胞的分化,同时采用RT-PCR检测Th1、Th2、Th17和Treg细胞相关转录因子T-bet、GATA-3、RORγτ、Foxp3水平,发现GBS患者GATA-3的mRNA表达水平和RORγτmRNA显著高于健康对照组(p<0.05),但是T-bet、Foxp3mRNA表达水平两者差异不明显,无统计学意义(p>0.05)。接下来,采用RT-PCR检测粪便样本中婴儿双歧杆菌的水平,结果显示,GBS患者肠道的婴儿双歧杆菌水平明显低于健康对照组(p<0.01)。进一步分析表明,GBS患者GATA-3的mRNA表达水平和RORγτmRNA表达水平与患者肠道的婴儿双歧杆菌水平呈负相关(分别为r=-0.5866,p=0.0279;r=-0.4259,p=0.0341)。另一方面,GBS患者Foxp3mRNA表达=-0.5866,p=0.0279;r=-0.4259,p=0.0341)。另一方面,GBS患者Foxp3mRNA表达水平与婴儿双歧杆菌的浓度无相关性(r=0.234,p=0.057),因此,表明Th2和Th17的水平增加和婴儿双歧杆菌的浓度降低,同时可能与GBS的发生发展有关;胃肠注射EAN大鼠婴儿双歧杆菌两周后,通过透射电子显微镜检查发现,坐骨神经的超微结构发生了改变,包括髓鞘的肿胀、组织结构紊乱和脱髓鞘症状均有所改善。此外,婴儿双歧杆菌明显改善了EAN大鼠坐骨神经传导速度和波幅,并且婴儿双歧杆菌低浓度和高浓度之间这种作用没有区别。因此,因此推测双歧杆菌可以改善EAN大鼠临床症状和降低炎症因子水平。同时发现胃肠注射EAN大鼠婴儿双歧杆菌两周卮流式细胞学检测EAN大鼠外周血Th1(CD4+IFN-γ+)、Th2(CD4+IL-4+)、Th17(CD4+IL-17+)和Treg(CD4+CD25+Foxp3+)细胞水平变化,发现Th2和Th17细胞水平比模型组显著降低(p<0.01),而Th1细胞的水平相比较,无明显变化(p>0.05),但是Treg细胞显著高于模型组(p<0.01),并且进一步研究发现,低和高浓度的婴儿双歧杆菌对这些改变无明显差别(p>0.05)。因此,在动物模型中,婴儿双歧杆菌给药可以降低Th2和Th17的水平,促进Treg细胞的水平升高,可以改善EAN大鼠临床症状。
  结论:1.CD4+T亚群细胞及相关因子Th1、Th2、Th17和Tregs与GBS/EAN发病机制及临床症状有一定的相关性,主要是Th17细胞促进GBS/EAN的发生发展,而Tregs细胞具有抑制其发生发展,对促进GBS临床症状改善有一定的作用。2.GBS/EAN患者肠道婴儿双歧杆菌水平较正常对照组明显下降,且肠道婴儿双歧杆菌越低和GDSS评分越高,提示婴儿双歧杆菌具有抑制GBS/EAN发生、发展,促进其临床症状改善的作用;3.而应用婴儿双歧杆菌后,EAN大鼠特别Th17细胞水平明显降低,而Tregs水平明显增加,同时GBS患者和EAN大鼠周围神经病理改变和临床症状均改善明显,通过应用婴儿双歧杆菌调节CD4+T亚群细胞及相关因子水平特别Th17/Tregs平衡是可以改善GBS/EAN患者临床症状。4.CD4+T亚群细胞及相关因子平衡对GBS具有一定的影响,给予婴儿双歧杆菌药物干预,可为GBS的临床治疗开辟新途径并提供理论和实验依据。
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