Th17和Treg細(xì)胞在急性肝損傷模型及腸道菌群失調(diào)中的作用研究.pdf

1、人體腸道是數(shù)量眾多的細(xì)菌群落的自然棲息地，正常腸道菌群在促進(jìn)免疫系統(tǒng)發(fā)育，維持正常免疫功能，協(xié)同拮抗病原菌入侵方面發(fā)揮著重要作用。在很多疾病如急性肝損傷、肝衰竭發(fā)生時(shí)腸道菌群明顯失衡，造成內(nèi)毒素血癥、細(xì)菌移位等，而這些變化主要是由于腸道免疫屏障遭到破壞引起的。腸道免疫系統(tǒng)能區(qū)分共棲菌和病原菌，對(duì)共棲菌產(chǎn)生免疫耐受，而對(duì)病原菌及其他抗原物質(zhì)產(chǎn)生免疫反應(yīng)。近來，產(chǎn)生IL-17的CD4+T淋巴細(xì)胞被定義為一種新的效應(yīng)性T細(xì)胞亞群，命名為Th1

2、7細(xì)胞。Th17細(xì)胞的產(chǎn)生依賴于腸道共棲菌的存在，并且成為腸道先天免疫屏障的重要組成部分。它的適量存在有助于維持腸道免疫功能，而Th17的過度誘導(dǎo)則會(huì)導(dǎo)致腸道免疫功能破壞。在腸道免疫系統(tǒng)對(duì)共棲菌的耐受中CD4+CD25+Treg細(xì)胞及其產(chǎn)生的抑制性細(xì)胞因子IL-10和TGF-β發(fā)揮著主要的作用，Th17細(xì)胞的分化發(fā)育又與Treg細(xì)胞分化發(fā)育呈相互抑制的關(guān)系，因此Th17和Treg細(xì)胞是連接腸道菌群和腸道免疫功能的關(guān)鍵細(xì)胞亞群。另外，Th

3、17細(xì)胞和Treg細(xì)胞也在多種肝病如慢性乙型肝炎、急性肝衰竭等的發(fā)病中發(fā)揮著重要的作用。因此，研究急性肝損傷情況下腸道菌群失調(diào)及應(yīng)用益生菌后機(jī)體和腸道Th17/Treg細(xì)胞平衡以及相關(guān)細(xì)胞因子的變化，分析腸道菌群與腸道免疫屏障和機(jī)體免疫功能的關(guān)系及對(duì)急性肝損傷病情轉(zhuǎn)歸和預(yù)后的影響，對(duì)闡明通過改善腸道微生態(tài)來提高腸道免疫功能進(jìn)而改善肝病預(yù)后的可能機(jī)制具有重要的意義。
　　 本研究以沙門氏菌感染導(dǎo)致的腸道菌群紊亂作為對(duì)照，采用D-半

4、乳糖胺腹腔注射建立小鼠急性肝損傷模型，運(yùn)用熒光定量PCR方法和PCR-DGGE方法分析了急性肝損傷模型建立，應(yīng)用雙歧桿菌和乳酸桿菌作為益生菌灌胃后腸道菌群的變化和菌群結(jié)構(gòu)特征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與正常對(duì)照組相比，急性肝損傷后小鼠腸道內(nèi)潛在致病菌如梭菌屬、腸桿菌、糞腸球菌和擬桿菌屬的基因拷貝數(shù)明顯增加，而益生菌雙歧桿菌和乳酸桿菌的基因拷貝數(shù)則明顯降低，腸道菌群發(fā)生明顯的紊亂，并且發(fā)現(xiàn)其菌群結(jié)構(gòu)特征與沙門氏菌感染導(dǎo)致的腸道菌群紊亂有著顯著的不同；采用

5、益生菌灌胃后，小鼠腸道內(nèi)的潛在致病菌數(shù)量明顯減少，益生菌數(shù)量則明顯增多，腸道菌群失衡得到明顯的糾正，并對(duì)肝組織損傷和肝功能具有部分保護(hù)的作用。為了進(jìn)一步分析急性肝損傷后腸道菌群紊亂情況下機(jī)體和腸道免疫功能的變化，我們?nèi)砸陨抽T氏菌感染導(dǎo)致的腸道菌群紊亂作為對(duì)照，采用D-半乳糖胺腹腔注射建立小鼠急性肝損傷模型，48小時(shí)后分別分離小鼠PBMC和腸道固有層淋巴細(xì)胞，采用流式細(xì)胞儀技術(shù)檢測(cè)了外周血CD4/CD8比值、外周血和腸道固有層淋巴細(xì)胞中T

6、h17細(xì)胞和Treg細(xì)胞比例，并運(yùn)用ELISA方法測(cè)定了血清中相關(guān)細(xì)胞因子IL-6、IL-17、IL-23和TGF-β的水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與正常對(duì)照組相比，急性肝損傷模型組小鼠外周血CD4/CD8比值明顯升高，出現(xiàn)機(jī)體免疫紊亂，且外周血Th17細(xì)胞比例及Th17細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子IL-17水平均明顯增高，與Th17細(xì)胞分化發(fā)育和持續(xù)存在密切相關(guān)的細(xì)胞因子IL-6、TGF-β和IL-23水平也明顯增高，而Treg細(xì)胞的比例卻明顯下降；腸道固

7、有層淋巴細(xì)胞中Th17細(xì)胞比例也明顯增高，Treg細(xì)胞的比例則明顯下降。機(jī)體和腸道中Th17/Treg細(xì)胞平衡均遭到破壞。應(yīng)用益生菌能明顯降低外周血和腸道固有層淋巴細(xì)胞中Th17細(xì)胞的比例，增高Treg細(xì)胞比例，一定程度地減輕了Th17/Treg細(xì)胞失衡的程度。而且，外周血和腸道固有層淋巴細(xì)胞中Th17細(xì)胞比例的變化與肝功能的ALT和AST變化呈正相關(guān)。
　　 本文結(jié)合上述兩部分研究中急性肝損傷以及益生菌應(yīng)用后腸道菌群的變化特點(diǎn)

8、以及機(jī)體和腸道免疫中Th17/Treg細(xì)胞平衡變化特點(diǎn)的關(guān)系，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：⑴急性肝損傷發(fā)生后對(duì)腸道菌群產(chǎn)生明顯影響，腸道內(nèi)潛在致病菌數(shù)量明顯增加，益生菌數(shù)量明顯減少，腸道菌群紊亂明顯，并且其菌群結(jié)構(gòu)特征與沙門氏菌感染導(dǎo)致的腸道菌群紊亂結(jié)構(gòu)特征存在顯著不同。⑵機(jī)體和腸道Th17/Treg細(xì)胞平衡及相關(guān)的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)可能參與了急性肝損傷和腸道菌群紊亂的發(fā)病過程，Th17細(xì)胞可能可以作為反應(yīng)急性肝損傷嚴(yán)重程度的間接指標(biāo)之一，而對(duì)該平衡的