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炎症性肠病(inflammatoryboweldisease,IBD)是一种慢性易反复发作的肠道炎症性疾病,近年来,其发病率在发达国家呈上升趋势,而在卫生条件不足、欠发达的发展中国家则较低,由此有学者提出“卫生假说(hygienehypothesis)”,即儿童早期对一些病原体如某些蠕虫、病毒或细菌等的接触有助于自身耐受的形成和维持免疫平衡。从而减少过敏性和自身免疫性疾病的发生。目前,越来越多的流行病学、实验室及临床的结果亦证实:蠕虫感染可以预防甚或治疗炎症性肠炎,其机制可能与蠕虫感染可以调节患者免疫反应,促进抑炎细胞因子的释放相关。但蠕虫感染本身可导致患者的病理性损伤及胃肠道症状,此外,一些患者的心理上也无法接受。因此,用源自蠕虫的有效免疫调控蛋白替代感染蠕虫治疗IBD是一条有效的途径。
旋毛形线虫(简称旋毛虫,Trichinellaspiralis)是一种组织寄生虫,成虫主要寄生于小肠粘膜,幼虫寄生在同一宿主的横纹肌细胞内,在肌肉内形成幼虫囊包。其不同生活史阶段主要通过排泄-分泌(excretory-secretory,ES)抗原来调控宿主的局部乃至全身产生免疫反应。已有的研究表明,旋毛虫感染对不同类型的肠炎模型小鼠有较好的保护效果。然而旋毛虫不同生活史阶段的ES抗原是否起到的保护作用,其诱发的免疫机制又是怎样的,目前尚不明确。本实验旨在探讨成虫排泄-分泌(adultwormexcretory-secretory,AES)抗原或肌幼虫排泄-分泌(musclelarvaexcretory-secretory,MES)抗原对以Th1型炎症反应为特征的葡聚糖硫酸钠(dextransulfatesodium,DSS)诱导的C57BI/6小鼠结肠炎的影响,确定起主要治疗作用的旋毛虫期特异性ES抗原,并分析其引起的免疫学机制。
具体步骤如下:首先,构建DSS诱导的小鼠急性结肠炎模型,将雌性C57BL/6小鼠分为六组:PBS对照组、MESX寸照组、AES对照组、PBS+DSS肠炎组、治疗组MES+DSS及AES+DSS。对照组小鼠正常饮用蒸馏水,实验组小鼠自由饮用含3％DSS的水溶液,连续7天,在此期间,每天定时经腹腔注射100μL的PBS、250gg/mlMES或AES。观察小鼠疾病活动指数(diseaseactivityindex,DAI):7天后,剖杀小鼠,通过观察小鼠以下4个指标:结肠长度、宏观病变、微观炎症病变及炎症指标一髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)以观察保护效果。结果显示:AES可以显著改善肠道炎症程度(结肠长度、宏观和微观肠道形态学病变及炎症指标),降低DAI值,显示出良好的缓解炎症效应。
然后,进一步探讨AES引起的免疫学机制。将雌性C57BL/6小鼠分为四组:PBS对照组、AES对照组、PBS+DSS肠炎组及AES+DSS治疗组。方法同上,7天后,剖杀小鼠,无菌分离脾脏(spleen,Sp)和肠系膜淋巴结(mesentericlymphnodes,MLN)淋巴细胞,用ELISPOT或ELISA方法检测Sp和MLN淋巴细胞中细胞因子IFN-γ、IL-4、IL-6、IL-10及TGF-β的分泌量,同时,取上述四组的脾及MLN细胞,用流式细胞术检测脾及MLN细胞中CD4+CD25+FOXP3+T细胞亚群水平,从而研究肠道局部免疫和外周免疫作用机制;结果显示:较之肠炎组,AES治疗后,Th1型细胞相关的促炎因子IFN-γ和IL-6显著下降,Th2型及调节性T淋巴细胞(regulatoryTcells,Treg)相关的抑炎因子IL-4、IL-10和TGF-β显著增加,Treg细胞亚群比例亦显著增高。表明AES是通过激活Th2/Treg型淋巴细胞分泌抑炎因子,抑制Th1型淋巴细胞分泌促炎因子来改善肠炎的,并进一步确定AES对DSS诱导的小鼠结肠炎的治疗作用与CD4+CD25+FOXP3+Treg细胞有关。
总之,旋毛虫AES对DSS诱导的小鼠结肠炎有明显的治疗效果,其可显著改善肠道炎症程度并降低疾病活动度。AES治疗后主要通过诱导Th2/Treg型细胞免疫反应来发挥保护作用的。此项研究为提取有效的调节蛋白替代蠕虫感染治疗IBD提供了新的思路与途径。