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目的:测定气道重塑哮喘小鼠Th17细胞、CD4+CD25+Treg调节性T细胞在脾组织中表达水平及TGF-β1、smad2、smad7蛋白在肺组织中表达情况,分析他们变化的规律及其与气道重塑的关系;Th17细胞、 CD4+CD25+Treg调节性T细胞与肺组织中TGF-β1、smad2、smad7蛋白表达的相互关系,探讨哮喘气道重塑发生过程中的免疫紊乱机制为临床进一步研究哮喘更好的防治措施提供实验室依据。 方法:随机选取SPF级雌性Balb/c小鼠48只,按随机数字表法随机分为两组,模型组在0、14天每只小鼠腹腔注射鸡卵清蛋白和氢氧化铝混悬液0.2ML致敏,而空白对照组给予等量的生理盐水腹腔注射致敏,至第21天开始模型组给予5%鸡卵清蛋白混悬液雾化激发,约30分钟,隔天一次;空白对照组给予等量的生理盐水雾化激发。两组分别在雾化2周、4周及8周后的24小时内每组随机处死小鼠8只取左肺及脾组织备用,肺组织石蜡切片HE染色观察肺组织气道重塑程度;应用免疫组化法测TGF-β1、smad2、smad7蛋白在肺组织中的表达情况;流式细胞仪测Th17、 CD4+CD25+Treg细胞占CD4+细胞的百分比在脾组织中的动态变化。 结果: (1)小鼠经OVA雾化激发后会出现一系列哮喘急性发作的症状如:烦躁不安或少动、骚鼻子、口唇发绀、呼吸增快或呼吸困难、毛发竖起、腹肌痉挛、点头呼吸、二便失禁等。病理学可见各组哮喘模型组支气管壁及血管周围大量炎症细胞浸润,部分细支气管上皮细胞脱落不全,基底膜增厚,平滑肌细胞增生肥大,杯状细胞增生;激发2周后模型组支气管总管壁的面积(Wat/P bm)开始增厚(P<0.01)4周增厚明显、8周增厚最为显著(p<0.01);激发4周后模型组支气管平滑肌面积(Wam/Pbm)开始增加(P<0.01),8周增加最为显著(P<0.01)。 (2)随着激发时间的延长小鼠脾组织细胞悬液中Th17细胞数水平在逐渐升高,与哮喘气道重塑的程度呈正相关(p<0.01);而随着激发时间的延长小鼠脾组织细胞悬液中CD4+CD25+Treg细胞数水平在逐渐降低,与哮喘气道重塑程度均呈负相关(p<0.01)。 (3)小鼠肺组织免疫组化染色中smad2、smad7、TGF-β1蛋白阳性表达为浅黄色或棕黄色,主要表达在细胞浆、细胞膜和间质。smad2蛋白表达的光密度值较空白对照组增加明显(P<0.01),且随激发时间的延长在逐渐增加,与哮喘气道重塑的严重程度呈现正相关(p<0.01); smad7蛋白表达的光密度值水平较空白对照组明显降低,且随激发时间的延长逐渐降低与哮喘气道重塑程度呈负相关(p<0.05);TGF-β1蛋白表达的光密度值水平随激发时间的延长变化不明显,但较其空白对照组显著升高(P<0.01)。 (4)哮喘2w组、4w组、8w组小鼠脾脏单核细胞悬液中Th17数与小鼠肺组织中smad2蛋白表达均呈现正相关,与smad7蛋白表达呈现负相关,与TGF-β1蛋白表达呈现正相关;哮喘2w组、4w组、8w组小鼠脾脏单核细胞悬液中CD4+CD25+Treg细胞数与小鼠肺组织中smad2蛋白表达均呈现负相关,与smad7蛋白表达呈现正相关,与TGF-β1蛋白表达呈现负相关。 结论: 1.哮喘小鼠气道重塑的改变是动态改变过程,激发的时间越长,哮喘气道重塑越严重。 2.发生气道重塑的哮喘小鼠存在TH17细胞及CD4+CD25+Treg细胞的表达异常, TH17细胞与气道重塑程度呈现正相关,而CD4+CD25+Tregreg细胞及CD4+CD25+Treg/TH17与气道重塑程度呈现负相关,即激发时间越长,TH17细胞表达升高越明显,CD4+CD25+Treg细胞数目降低越明显,气道重塑的程度越严重,两者间免疫失衡可能是哮喘气道重塑发生的重要因素之一。 3.哮喘气道重塑小鼠存在TGF-β1及smads蛋白的表达异常。smad2与气道重塑程度呈现正相关,而smad7与气道重塑程度呈现负相关,TGF-β1与气道重塑程度呈现正相关;激发时间越长,smad2蛋白表达升高越明显,smad7蛋白表达降低越多;但TGF-β1蛋白表达不随激发时间的延长而改变。 4.哮喘小鼠确实存在免疫异常改变,随着气道重塑程度的加重,smads蛋白的异常表达越明显,且影响了CD4+CD25+Treg细胞数和TH17细胞的水平。表明哮喘小鼠体内smads蛋白通过TGF-β信号通路影响Th17细胞、CD4+CD25+Treg细胞的分化和功能,从而影响气道重塑的发生。