分枝桿菌感染免疫應答中巨噬細胞極化分型和多核巨細胞形成及功能的研究.pdf

1、巨噬細胞在機體對抗分枝桿菌感染的固有免疫和適應性免疫中都有重要的作用。巨噬細胞是一種多功能、可塑性強的免疫細胞。巨噬細胞吞噬分枝桿菌后可以分泌細胞因子、趨化因子，招募更多免疫細胞，并將分枝桿菌抗原呈遞給淋巴細胞，激活適應性免疫。巨噬細胞根據(jù)表型和功能可分為兩種極化類型:M1型和M2型。前者主要由Th1型細胞因子如IFNγ， TNF-α等和一些來源于麻風、結核分枝桿菌或其他病原體的LPS、脂蛋白等激活產生;后者與Th2型細胞因子的反應相關

2、， IL-3和IL-4、IL-10、TGF-β、糖皮質激素等激活產生。M1能夠促進炎癥反應，促進細菌的清除，而后者主要抑制炎癥反應，修復和重塑組織。由于分枝桿菌可通過免疫逃逸而能長期存在巨噬細胞中，引起機體慢性炎癥反應，形成肉芽腫結構，并融合形成多核巨細胞。巨噬細胞向多核巨細胞的演變和分化是分枝桿菌感染等慢性炎癥性疾病的一個重要特征，但其機制和功能還不清楚。
　　第一章:評價不同細胞因子誘導不同多核巨細胞形成的能力。通過瑞氏吉姆薩

3、染色法觀察細胞形態(tài)并計算各組細胞的融合率，發(fā)現(xiàn)GM-CSF聯(lián)合IFN-γ或IL-4能夠促進多核巨細胞的形成，IL-3有與GM-CSF相似的作用;GM-CSF和IL-3單獨對多核巨細胞的形成影響不大。GM-CSF聯(lián)合IFN-γ誘導形成的多核巨細胞在形態(tài)上與朗漢斯巨細胞在形態(tài)上相似，而GM-CSF聯(lián)合IL-4能夠促進異物多核巨細胞的形成。分枝桿菌感染所致的多核巨細胞多呈朗格漢斯巨細胞，因此GM-CSF聯(lián)合IFN-γ刺激巨噬細胞而獲得朗漢斯巨

4、細胞可作為研究分枝桿菌與多核巨細胞相互作用的模型。
　　第二章:探索不同來源的多核巨細胞的形成機制。已有研究發(fā)現(xiàn)若干與細胞融合相關的基因。我們通過實時定量PCR對不同細胞因子刺激下的多核巨細胞形成過程中重要的融合基因進行分析，發(fā)現(xiàn)PIK3cb、Tm7sf4、Osp等融合因子可能與在某個時期促進朗漢斯巨細胞的形成有關，而CD36、Tm7sf4、可能與IL-4誘導的異物巨細胞形成有關系，Tm7sf4、PIK3cb與麻風桿菌誘導細胞融合

5、有關。
　　第三章:研究巨噬細胞在形成多核巨細胞過程中的極性分化以及不同極型細胞的分泌功能。通過實時定量PCR技術測定不同時間點細胞因子mRNA的表達情況，應用ELISA測定不同時間點細胞培養(yǎng)液中細胞因子的分泌情況。研究結果表明，GM-CSF+IFN-γ組主要表達和分泌Th1型細胞因子IL-1β、TNF-α，在細胞培養(yǎng)晚期， IL-10基因表達增高。此外，GM-CSF+IFN-γ組細胞還分泌與細胞融合相關的IL-15。GM-CSF

6、+IL-4組細胞主要表達和分泌Th2型細胞因子IL-10，細胞培養(yǎng)晚期GM-CSF+IL-4組細胞IFN-γ、TL-1β、TNF-α的表達和分泌增高。本研究通過流式細胞技術和激光共聚焦技術發(fā)現(xiàn)細胞培養(yǎng)第10天GM-CSF+IFN-γ和GM-CSF+IL-4兩組細胞中同時有M1和M2型巨噬細胞。因此巨噬細胞的分泌功能與其本身的極化分型和功能有密切的關系。麻風桿菌刺激的巨噬細胞表達和分泌Th1細胞因子IFN-γ、IL-1β和Th2細胞因子I

7、L-10，還可以分泌融合相關的IL-15，說明麻風桿菌感染的免疫中M1和M2細胞同時存在，兩者的平衡與感染的預后有關。
　　第四章:探索不同因子刺激下巨噬細胞及多核巨細胞吞噬功能和殺菌功能的變化。我們通過激光共聚焦技術直接觀察細胞吞噬細菌的作用，發(fā)現(xiàn)GM-CSF聯(lián)合IL-4誘導的M2型細胞及異物巨細胞有較強的吞噬能力，通過菌落培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)GM-CSF聯(lián)合IFN-γ誘導而來的M1細胞朗漢斯巨細胞有較強的殺菌能力，但隨著時間的延長，殺菌能

8、力減弱。
　　總之，本研究通過GM-CSF聯(lián)合IFN-γ成功誘導形成了LGCs，與麻風桿菌誘導的LGCs相比，除了形態(tài)上相似外，本研究首次發(fā)現(xiàn)兩者在功能和形成機制上也有很多共同特點。驗證了GM-CSF聯(lián)合IFN-γ誘導形成M1細胞，融合成LGCs，主要分泌Th1細胞因子;GM-CSF聯(lián)合IL-4誘導形成M2細胞，融合成FBGCs，主要分泌Th2細胞因子。對比了兩者的吞噬、殺菌能力;前者能有效殺滅細菌，但吞噬能力弱;后者能夠吞噬大量