ICOS-ICOSL信號通路介導(dǎo)Th2極化在日本血吸蟲病肝肉芽腫及纖維化形成中的作用.pdf

1、血吸蟲致病的中心環(huán)節(jié)是肝臟蟲卵肉芽腫反應(yīng)和繼發(fā)性肝纖維化的形成。研究表明，在血吸蟲感染宿主的慢性致病過程中血吸蟲可溶性蟲卵抗原(Soluble eggantigen，SEA)誘導(dǎo)的Th2優(yōu)勢應(yīng)答產(chǎn)生Th1/Th2免疫偏移在形成蟲卵肉芽腫并導(dǎo)致纖維化中起關(guān)鍵作用。
　　 本研究是應(yīng)用ICOS轉(zhuǎn)基因(ICOS transgenic，ICOS-Tg)及ICOSL敲基因(ICOSL knockout，ICOSL-KO)小鼠建立日本血吸蟲

2、病模型，探討ICOS-ICOSL信號通路對Th1/Th2免疫應(yīng)答及免疫病理影響，分析ICOS-ICOSL信號通路介導(dǎo)的Th2極化在日本血吸蟲病肝蟲卵肉芽腫及纖維化形成中的作用，為有效控制蟲卵肉芽腫病變及肝纖維化發(fā)生、發(fā)展探索新的途徑。
　　 一、ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠血吸蟲病病程中與Th1/Th2極化相關(guān)共刺激分子表達(dá)動態(tài)變化
　　 目的:為了探討ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠感染日本血吸蟲后，ICO

3、S-ICOSL信號的上調(diào)或下調(diào)對與Th1/Th2極化密切相關(guān)的CD28-CD80/CD86、CD40-CD154信號通路的影響。
　　 方法:應(yīng)用流式細(xì)胞術(shù)分析日本血吸蟲感染前（0周）和感染早期（感染4周后）、感染急性病變期（感染7周后）、感染慢性期（感染12周后）、纖維化早期（感染16周后）、纖維化晚期（感染20周后）的ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠脾CD4+T淋巴細(xì)胞上CD28、ICOS、CD154和CD19+B淋巴細(xì)

4、胞上CD80、CD86、ICOSL、CD40等共刺激分子的表達(dá)水平。應(yīng)用免疫組化法檢測同期ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠肝臟蟲卵肉芽腫周圍炎性浸潤細(xì)胞共刺激分子表達(dá)水平的變化。
　　 結(jié)果:流式細(xì)胞術(shù)分析顯示感染小鼠脾CD4+T淋巴細(xì)胞上CD28和脾CD19+B淋巴細(xì)胞CD80、ICOSL表達(dá)水平從感染4周后升高，感染7周后達(dá)到峰值，隨后緩慢下降。感染小鼠脾CD4+T淋巴細(xì)胞上ICOS、CD154和脾CD19+B淋巴細(xì)胞C

5、D86、CD40表達(dá)水平從感染4周后升高，感染12周后達(dá)到峰值，隨后緩慢下降，感染20周后仍處于較高的水平。免疫組化結(jié)果顯示小鼠肝臟蟲卵肉芽腫炎性浸潤細(xì)胞上共刺激分子的表達(dá)水平在感染7周后即處于較高水平，在感染12周后達(dá)到峰值，隨后略有下降，但仍維持在較高水平。
　　 ICOS-Tg小鼠脾CD4+T淋巴細(xì)胞上CD28、ICOS、CD154表達(dá)水平和脾CD19+B淋巴細(xì)胞CD80、CD86、ICOSL、CD40表達(dá)水平與同期野生型

6、FVB/NJ小鼠相比明顯升高。ICOS-Tg小鼠肝臟蟲卵肉芽腫炎性浸潤細(xì)胞上CD28、ICOS、CD154、CD80、CD86、ICOSL、CD40表達(dá)水平亦高于野生型FVB/NJ小鼠的水平。
　　 ICOSL-KO小鼠脾CD4+T淋巴細(xì)胞上CD28、ICOS表達(dá)水平和脾CD19+B淋巴細(xì)胞上CD80表達(dá)水平與同期野生型C57BL/6J小鼠相比明顯升高;而ICOSL-KO小鼠脾CD4+T淋巴細(xì)胞上CD154表達(dá)水平和脾CD19+

7、B淋巴細(xì)胞上CD86、CD40表達(dá)水平與同期野生型C57BL/6J小鼠相比，明顯降低。ICOSL-KO小鼠肝臟蟲卵肉芽腫炎性浸潤細(xì)胞上CD28、ICOS、CD80的表達(dá)水平高于野生型C57BL/6J小鼠的水平，而CD154、CD86、CD40的表達(dá)水平則低于野生型C57BL/6J小鼠的水平。
　　 結(jié)論:ICOS-ICOSL信號通路對CD28-CD80/CD86、CD40-CD154信號通路具有調(diào)控作用，尤其對CD40-CD15

8、4信號通路的作用更為明顯。
　　 二、ICOS-ICOSL信號通路在介導(dǎo)日本血吸蟲感染ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠Th2極化中的作用
　　 目的:為了探討ICOS-ICOSL信號的上調(diào)或下調(diào)對ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠感染日本血吸蟲后Th1/Th2極化的影響。
　　 方法:收集感染前（0周）和感染4周、7周、12周、16周、20周后的小鼠脾淋巴細(xì)胞用SEA進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng)72小時后，采用ELISA雙

9、抗夾心法檢測培養(yǎng)上清中Th1（IFN-γ、IL-12）及Th2（IL-4、IL-10、IL-13）細(xì)胞因子表達(dá)水平。采集同期小鼠的血清，應(yīng)用ELISA法檢測血清中SEA特異性抗體IgG及其亞類IgG1、IgG2a的表達(dá)水平。
　　 結(jié)果:感染4周后Th1細(xì)胞因子IFN-γ、 IL-12水平表達(dá)升高，7周時達(dá)到峰值，病程由急性轉(zhuǎn)為慢性時，Th1細(xì)胞因子表達(dá)下調(diào);而Th2型細(xì)胞因子(IL-4、IL-10、IL-13)表達(dá)水平上調(diào)，1

10、2周時達(dá)到峰值，隨后緩慢下調(diào)。血清SEA特異性抗體IgG及其亞類IgG1、IgG2a的表達(dá)水平隨病程發(fā)生改變，尤其是IgG1表達(dá)水平在7周顯著增高，12周達(dá)到峰值，隨著病程延長，表達(dá)水平略有下調(diào);同時Th2分化指數(shù)及IgG1/IgG2a的比值的變化亦具有相同規(guī)律。
　　 ICOS-Tg小鼠的Th2型細(xì)胞因子（IL-4、IL-13）表達(dá)水平在7周后比野生型FVB/NJ小鼠顯著升高，ICOS-Tg小鼠血清SEA特異性抗體IgG及其亞

11、類IgG1、IgG2a的水平顯著高于野生型FVB/NJ小鼠的水平;其Th2分化指數(shù)與IgG1/IgG2a的比值亦高于野生型FVB/NJ小鼠，在感染12、16周后經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析具有顯著性差異。ICOSL-KO小鼠Th1細(xì)胞因子IFN-γ、 IL-12表達(dá)高于野生型C57BL/6J小鼠，而同時其Th2型細(xì)胞因子（IL-4、IL-10、IL-13）表達(dá)水平卻顯著低于野生型C57BL/6J小鼠。ICOSL-KO小鼠血清SEA特異性抗體IgG及其亞

12、類IgG1、IgG2a的水平顯著低于野生型C57BL/6J小鼠的水平，其Th2分化指數(shù)與IgG1/IgG2a的比值亦低于野生型C57BL/6J小鼠的水平，特別是在感染7、12、16周后具有顯著性差異。
　　 結(jié)論:在感染日本血吸蟲后宿主的Th2極化過程中，ICOS-ICOSL信號通路起到至關(guān)重要的作用。
　　 三、ICOS-ICOSL信號通路對ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠肝肉芽腫及纖維化的影響
　　 目的

13、:為了探討ICOS-ICOSL信號的上調(diào)或下調(diào)在感染日本血吸蟲小鼠肝肉芽腫及纖維化發(fā)生、發(fā)展中的作用。
　　 方法:收集感染前（0周）和感染4周、7周、12周、16周、20周后的ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠及其對照野生型小鼠血清，采用ELISA雙抗夾心法檢測小鼠血清中HA、HYP的含量，觀察其動態(tài)變化情況。應(yīng)用HE染色法觀察ICOS-Tg/ICOSL-KO小鼠肝臟蟲卵肉芽腫病理改變的動態(tài)變化。應(yīng)用Masson染色法觀察I

14、COS-Tg/ICOSL-KO小鼠肝臟纖維化程度的變化情況。應(yīng)用免疫組化法檢測感染小鼠不同病期肝臟中TGF-β1、α-SMA、Collagen-I的表達(dá)水平。
　　 結(jié)果:觀察組織切片顯示，在感染7周后小鼠肝臟蟲卵肉芽腫體積最大，隨后逐漸縮小。在整個病程中，ICOS-Tg小鼠的肝臟蟲卵肉芽腫體積顯著大于野生型FVB/NJ小鼠的體積;而ICOSL-KO小鼠的肝臟蟲卵肉芽腫顯著小于野生型C57BL/6J小鼠的體積。
　　 血

15、吸蟲感染后隨病程延長，小鼠血清中HA、HYP的水平逐漸升高，肝臟纖維化程度逐漸增高，肝臟中TGF-β1、α-SMA、Collagen-I的表達(dá)水平亦逐漸增高。
　　 ICOS-Tg小鼠血清中HA、HYP的水平顯著高于野生型FVB/NJ小鼠的水平，其肝臟纖維化程度顯著高于野生型FVB/NJ小鼠的程度，其肝臟中TGF-β1、α-SMA、Collagen-I的表達(dá)水平亦高于野生型FVB/NJ小鼠的水平。而ICOSL-KO小鼠血清中HA

16、、HYP的水平則顯著低于野生型C57BL/6J小鼠的水平，其肝臟纖維化程度顯著低于野生型C57BL/6J小鼠的程度，其肝臟中TGF-β1、α-SMA、Collagen-I的表達(dá)水平亦低于野生型C57BL/6J小鼠的水平。
　　 結(jié)論:ICOS-ICOSL信號通路與感染日本血吸蟲導(dǎo)致的肝臟肉芽腫及纖維化的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。
　　 綜上所述，ICOS-ICOSL信號通路對血吸蟲感染后宿主的Th2極化起到關(guān)鍵作用，并對血吸蟲