B細(xì)胞自噬在過敏性哮喘中的作用及其調(diào)節(jié)機(jī)制研究.pdf

1、過敏性哮喘是一類慢性的呼吸系統(tǒng)疾病，具有較高的發(fā)病率和致死率。根據(jù)世界衛(wèi)生組織2015年年度報告顯示，目前全球有將近3億人口患有不同程度的哮喘。哮喘的病理生理學(xué)基礎(chǔ)是氣道過敏性炎癥反應(yīng)。當(dāng)哮喘發(fā)作時，大量的炎性免疫細(xì)胞被招募進(jìn)入肺臟實(shí)質(zhì)，這些細(xì)胞通過分泌生物活性介質(zhì)（組織胺等），細(xì)胞因子（IL4，IL13，IL5，IL17等）和抗原特異性抗體(IgE)近而促進(jìn)氣道過敏性炎癥反應(yīng)的維持和進(jìn)展。近些年研究發(fā)現(xiàn)，自噬基因ATG5或ATG7的單

2、核苷酸多態(tài)性與人類兒童哮喘或成人哮喘的嚴(yán)重程度呈高度相關(guān)性。另外，臨床研究發(fā)現(xiàn)，自噬泡在哮喘患者肺臟支氣管上皮細(xì)胞內(nèi)明顯增多。上述研究提示，自噬可能在過敏性哮喘的發(fā)病過程中扮演重要角色。但細(xì)胞自噬在哮喘發(fā)病過程中到底發(fā)揮怎樣的作用，這還有待進(jìn)一步深入地研究。本課題主要探討B(tài)細(xì)胞自噬在過敏性哮喘中的潛在作用及其可能調(diào)節(jié)機(jī)制。
　　第一部分 B細(xì)胞自噬在過敏性哮喘中的作用及其調(diào)節(jié)
　　免疫細(xì)胞在過敏性哮喘中發(fā)揮重要作用。中性粒細(xì)

3、胞，嗜酸性粒細(xì)胞，肥大細(xì)胞及二型固有淋巴細(xì)胞等在氣道過敏性炎癥反應(yīng)的早期階段發(fā)揮重要作用，這些炎性細(xì)胞通過分泌促炎癥介質(zhì)（如前列腺素，細(xì)胞因子和趨化因子），進(jìn)而調(diào)節(jié)血管的通透性和招募淋巴細(xì)胞到達(dá)炎癥部位。隨后，巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞，T細(xì)胞以及B細(xì)胞浸潤到肺臟粘膜和實(shí)質(zhì)內(nèi)，進(jìn)一步促進(jìn)氣道過敏性炎癥的發(fā)展。已有研究證實(shí)，巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞可以吞噬加工過敏原成分，并將加工后的抗原肽提呈給T細(xì)胞，活化抗原特異性T細(xì)胞，并促進(jìn)細(xì)胞因子的分泌，參

4、與肺臟炎癥發(fā)展過程。同時，B細(xì)胞接受抗原刺激后也會活化，部分B細(xì)胞可分化為抗體分泌型漿細(xì)胞，通過產(chǎn)生和分泌抗原特異性IgE參與肺部炎癥進(jìn)展。另外，還有部分B細(xì)胞可以充當(dāng)抗原提呈細(xì)胞，攝取并加工抗原成分，通過提呈抗原肽而活化抗原特異性T細(xì)胞，促進(jìn)T細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子的分泌。
　　研究證實(shí)，自噬可以調(diào)節(jié)各類免疫細(xì)胞的功能。在巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞中，自噬可以維持細(xì)胞生存，增強(qiáng)細(xì)胞對胞內(nèi)病原的殺傷清除，促進(jìn)細(xì)胞對抗原的加工提呈和T細(xì)胞的

5、活化。在T細(xì)胞和B細(xì)胞中，自噬可以促進(jìn)細(xì)胞的發(fā)育分化和生存，并參與T細(xì)胞和B細(xì)胞免疫記憶的形成和維持。已有研究提示，細(xì)胞自噬可能參與人類哮喘的病理過程，但免疫細(xì)胞自噬在過敏性哮喘中的潛在作用及其調(diào)節(jié)機(jī)制并未完全闡明。
　　在本部分中，我們利用野生型小鼠和B細(xì)胞自噬基因特異性缺失的小鼠制備哮喘模型，通過免疫印跡，酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)，流式細(xì)胞術(shù)，免疫組織化學(xué)染色，體外細(xì)胞共培養(yǎng)，共聚焦顯微術(shù)，透射電鏡技術(shù)等技術(shù)手段研究發(fā)現(xiàn)，過敏性哮喘小

6、鼠肺臟內(nèi)浸潤的B細(xì)胞內(nèi)自噬水平明顯增加，提示B細(xì)胞自噬可能參與哮喘發(fā)病過程;B細(xì)胞內(nèi)ATG5特異性缺失明顯減弱哮喘小鼠的免疫病理表型。這些數(shù)據(jù)提示，B細(xì)胞自噬可能促進(jìn)了過敏性哮喘的病理進(jìn)展。接著，我們的結(jié)果還證實(shí)，在過敏性哮喘病理微環(huán)境下，Th2細(xì)胞因子IL4是誘導(dǎo)B細(xì)胞發(fā)生自噬的關(guān)鍵因素。綜上所述，我們這部分的研究結(jié)果提示，B細(xì)胞自噬參與調(diào)節(jié)過敏性哮喘的病理過程，同時過敏性哮喘的病理狀態(tài)下Th2細(xì)胞因子IL4是誘導(dǎo)B細(xì)胞自噬的發(fā)生的主

7、要誘因。
　　第二部分 IL4誘導(dǎo)的B細(xì)胞自噬的生物學(xué)作用及其調(diào)節(jié)機(jī)制
　　以往研究證實(shí)，IL4在B細(xì)胞生物學(xué)中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。簡而言之，IL4可以促進(jìn)B細(xì)胞的存活，增加B細(xì)胞表面MHC二類分子和CD23的表達(dá)，以及促進(jìn)B細(xì)胞內(nèi)的抗體類別轉(zhuǎn)換。已有研究證實(shí)，IL4發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)主要依賴其下游的JAKs信號通路，通過信號級聯(lián)放大而活化胞內(nèi)AKT通路，一型PI3K激酶通路和STAT6通路，進(jìn)而誘導(dǎo)大量參與抗凋亡和合成代謝相關(guān)

8、的蛋白信號分子的轉(zhuǎn)錄和翻譯，促進(jìn)胞內(nèi)蛋白質(zhì)和脂類物質(zhì)的合成，最終促進(jìn)細(xì)胞的存活和增殖等細(xì)胞生物學(xué)過程。
　　自噬在B細(xì)胞中發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。研究表明，自噬促進(jìn)造血前體細(xì)胞pro-B細(xì)胞向pre-B細(xì)胞的轉(zhuǎn)換;在腹膜腔等粘膜淋巴組織內(nèi)，自噬參與B1a細(xì)胞的存活;對于發(fā)育成熟且已進(jìn)入外周淋巴器官定居的B細(xì)胞，自噬促進(jìn)漿細(xì)胞的分化和抗體分泌，并維持記憶性B細(xì)胞的存活和體液免疫記憶的形成。
　　在這部分的研究工作中，我們采用體外實(shí)

9、驗(yàn)和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，小鼠細(xì)胞和人類細(xì)胞相互驗(yàn)證的研究策略，通過流式細(xì)胞術(shù)，免疫共沉淀和免疫印跡技術(shù)，共聚焦顯微術(shù)等實(shí)驗(yàn)技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)。這部分研究數(shù)據(jù)證實(shí)，IL4誘導(dǎo)的自噬參與維持B細(xì)胞的存活，并增強(qiáng)B細(xì)胞的抗原加工和提呈能力。我們還進(jìn)一步探討了IL4誘導(dǎo)B細(xì)胞自噬的分子機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，IL4誘導(dǎo)的B細(xì)胞自噬是JAKs信號通路依賴性的;同時，IL4可以促進(jìn)B細(xì)胞內(nèi)LC3蛋白的表達(dá)以及自噬特異性三型PI3K激酶復(fù)合體的形成和活化而誘導(dǎo)自噬發(fā)生