本文選題：HBV　切入點：IL-15　出處：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2011年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：肝臟是一個獨特的器官,它既是人體最大的代謝和解毒器官,同時也被認(rèn)為是機體重要的免疫器官。與其它免疫器官主要誘導(dǎo)免疫應(yīng)答不同,肝臟更傾向于誘導(dǎo)免疫耐受如口服免疫耐受,肝臟移植耐受等。一些病原菌如乙型肝炎病毒(Hepatitis B Virus, HBV)、丙型肝炎病毒(Hepatitis C Virus, HCV)和瘧疾等利用肝臟誘導(dǎo)免疫耐受的特性在肝臟局部形成慢性感染,嚴(yán)重危害人類健康。 HBV主要感染肝實質(zhì)細(xì)胞,部分人群感染HBV后會導(dǎo)致終生攜帶,HBV攜帶者對HBV疫苗處于免疫耐受狀態(tài)。長期以來,人們對于HBV誘導(dǎo)免疫耐受的機理研究主要基于HBV轉(zhuǎn)基因鼠,但HBV轉(zhuǎn)基因鼠免疫系統(tǒng)從胚胎期對HBV病毒就完全處于免疫耐受狀態(tài),與人類后天感染HBV狀態(tài)有較大差別。本研究中我們采用pAAV/HBV1.2質(zhì)粒高壓注射的方式建立HBV慢性攜帶小鼠動物模型,研究了HBV慢性攜帶誘導(dǎo)外周免疫耐受的機理和HBV感染初期肝臟局部微環(huán)境改變對HBV免疫耐受的影響。一方面,我們發(fā)現(xiàn)Kupffer細(xì)胞在誘導(dǎo)HBV攜帶鼠外周免疫耐受過程中發(fā)揮重要作用；另一方面,肝臟過表達IL-15能夠預(yù)防pAAV/HBV1.2質(zhì)粒高壓注射形成的免疫耐受狀態(tài)。 本研究中,我們采用對C57BL/6小鼠高壓注射pAAV/HBV1.2質(zhì)粒的方式建立HBV持續(xù)攜帶動物模型,模擬人類HBV慢性感染狀態(tài)。運用放射免疫方法定量檢測血清中HBsAg、HBeAg、Anti-HBs含量,免疫組化方法檢測肝臟組織HBcAg表達,熒光定量PCR方法檢測血清中HBV DNA含量,利用以上指標(biāo)評價pAAV/HBV1.2質(zhì)粒高壓注射后HBV攜帶情況；通過細(xì)胞清除、細(xì)胞純化和細(xì)胞轉(zhuǎn)輸實驗觀察特定細(xì)胞亞群在HBV誘導(dǎo)外周免疫耐受過程中的作用；采用構(gòu)建重組表達質(zhì)粒和高壓注射的方式在小鼠體內(nèi)內(nèi)源性過表達IL-15；利用流式細(xì)胞術(shù)檢測各細(xì)胞亞群的變化特征；利用ELISA方法檢測血清中細(xì)胞因子含量的變化。采用上述研究方法,我們得到了以下結(jié)果： Kupffer細(xì)胞介導(dǎo)HBV免疫耐受。 pAAV/HBV1.2質(zhì)粒高壓注射小鼠后血清中能檢測到HBsAg、HBeAg持續(xù)表達,高壓注射6周后肝臟組織仍可以檢測到HBcAg蛋白,血清轉(zhuǎn)氨酶在HBV質(zhì)粒攜帶過程中一直維持在正常水平,這暗示HBV質(zhì)粒攜帶鼠的免疫狀態(tài)與處于免疫耐受狀態(tài)的人類慢性HBV攜帶者的免疫狀態(tài)相似。與人類HBV感染現(xiàn)象相一致,我們發(fā)現(xiàn)HBV疫苗預(yù)先免疫可以促進小鼠排斥HBV; HBV質(zhì)粒攜帶鼠在HBV疫苗免疫后,不能產(chǎn)生Anti-HBs, HBV疫苗免疫也不能促進HBV質(zhì)粒攜帶鼠排斥HBV,這表明肝臟表達HBV誘導(dǎo)外周對HBV疫苗處于免疫耐受狀態(tài)。進一步我們對HBV質(zhì)粒攜帶鼠免疫非HBV蛋白抗原OVA,發(fā)現(xiàn)HBV攜帶鼠可以對OVA產(chǎn)生免疫應(yīng)答,這說明肝臟表達HBV誘導(dǎo)外周免疫耐受只針對HBV蛋白,是抗原特異性的。 我們將HBV質(zhì)粒攜帶鼠和對照鼠的脾臟淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)輸?shù)将@得性免疫系統(tǒng)缺陷的Rag1-/-鼠中,在Rag1-/-鼠上分別重建它們的外周免疫系統(tǒng),觀察重建的免疫系統(tǒng)對HBV疫苗的反應(yīng)。實驗結(jié)果表明,重建了對照鼠免疫系統(tǒng)的Rag1-/-鼠能對HBV疫苗產(chǎn)生應(yīng)答,而重建了HBV攜帶鼠免疫系統(tǒng)的Rag1-/-鼠不能對HBV疫苗產(chǎn)生應(yīng)答。接著,我們將HBV攜帶鼠脾臟淋巴細(xì)胞中的CD4+T細(xì)胞替換為對照鼠的CD4+T細(xì)胞,再轉(zhuǎn)輸給Rag1-/-,發(fā)現(xiàn)對照鼠的CD4+T細(xì)胞能輔助HBV攜帶鼠的獲得性免疫系統(tǒng)對HBV疫苗產(chǎn)生免疫應(yīng)答。這暗示HBV攜帶鼠免疫耐受狀態(tài)可能是由于其CD4+T細(xì)胞功能缺陷造成的。 肝臟抗原遞呈細(xì)胞被證明在誘導(dǎo)肝臟免疫耐受過程中起重要作用。HBV攜帶鼠的非實質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)輸?shù)絅aive鼠中能誘導(dǎo)受者鼠對HBV疫苗低免疫應(yīng)答,進一步將肝臟非實質(zhì)細(xì)胞分為Kupffer細(xì)胞和非Kupffer細(xì)胞再分別進行轉(zhuǎn)輸,我們發(fā)現(xiàn)Kupffer細(xì)胞具有很強的誘導(dǎo)受者鼠低免疫應(yīng)答的能力,這表明Kupffer細(xì)胞介導(dǎo)了HBV免疫耐受。不過,檢測Kupffer細(xì)胞在pAAV/HBV1.2質(zhì)粒高壓注射前后的變化情況,我們發(fā)現(xiàn)Kupffer細(xì)胞的狀態(tài)并沒有顯著改變,這暗示肝臟Kupffer細(xì)胞一直處于誘導(dǎo)免疫耐受的狀態(tài)。 肝臟過表達IL-15誘導(dǎo)產(chǎn)生IFN-β預(yù)防HBV免疫耐受 為了研究IL-15對HBV免疫耐受的影響,我們構(gòu)建了含IL-15基因表達框的pLIVE-IL-15質(zhì)粒,通過高壓注射的方式使pLIVE-IL-15質(zhì)粒在小鼠體內(nèi)過表達IL-15。實驗結(jié)果表明,pLIVE-IL-15質(zhì)粒高壓注射小鼠后能在體內(nèi)長期表達。若將pLIVE-IL-15質(zhì)�；�?qū)φ召|(zhì)粒pLIVE-EGFP與pAAV/HBV1.2質(zhì)粒一起注射到小鼠體內(nèi),我們發(fā)現(xiàn)對照質(zhì)粒組小鼠血清中長期表達HBsAg和HBeAg,而pLIVE-IL-15質(zhì)粒注射組血清中低表達HBsAg和HBeAg并且HBV最終會被清除。這表明IL-15能有效預(yù)防HBV免疫耐受狀態(tài)形成。 IL-15是一種多能性細(xì)胞因子,對天然免疫系統(tǒng)細(xì)胞和獲得性免疫系統(tǒng)細(xì)胞都具有調(diào)節(jié)作用。pLIVE-IL-15質(zhì)粒在Rag1-/-鼠中仍能有效地抑制HBV表達,這表明IL-15發(fā)揮抗HBV功能不依賴于獲得性免疫系統(tǒng)。盡管脾臟和肝臟NK細(xì)胞在IL-15質(zhì)粒注射后數(shù)目有較大提升,但采用PK136抗體清除NK/NKT細(xì)胞并不影響IL-15抗HBV功能,采用IL-2Rγc-/-鼠實驗也表明IL-15抗HBV能力不依賴于NK細(xì)胞。 IFN-γ和IFN-α/β均可以抑制HBV表達。IL-15在IFN-γ缺陷鼠中仍具有抗HBV功能,這表明IL-15抗HBV能力不依賴于IFN-γ。研究發(fā)現(xiàn),肝臟IFN-β mRNA和血清IFN-β蛋白水平在IL-15質(zhì)粒注射后顯著上調(diào),而肝臟IFN-amRNA和血清IFN-α蛋白水平在IL-15質(zhì)粒注射后變化不明顯。進一步采用Anti-IFNAR1抗體阻斷IFN-β功能可以完全逆轉(zhuǎn)IL-15的抗HBV作用,這說明IL-15抗HBV功能依賴于IFN-β。Clodronate Lyposomes青除巨噬細(xì)胞不會改變IL-15的抗HBV作用,暗示IFN-β并不是由IL-15作用于巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的。 結(jié)論：pAAV/HBV1.2質(zhì)粒高壓注射模型很好地模擬了人類HBV慢性感染狀況,可以用于研究HBV感染誘導(dǎo)外周免疫耐受的現(xiàn)象及機理。我們發(fā)現(xiàn)HBV免疫耐受狀態(tài)與CD4+T細(xì)胞功能缺陷相關(guān),Kupffer細(xì)胞在誘導(dǎo)HBV免疫耐受過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。細(xì)胞因子IL-15通過誘導(dǎo)產(chǎn)生IFN-β有效預(yù)防HBV免疫耐受狀態(tài)的形成。本研究對于認(rèn)識肝臟獨特的免疫耐受特性,對于理解HBV慢性感染誘導(dǎo)外周免疫耐受的機理及HBV治療都具有一定意義。
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【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：R392

【共引文獻】

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本文編號：1593332