免疫抑制劑處理建立HBV持續(xù)復制小鼠模型及其免疫學機制的研究
發(fā)布時間:2018-03-15 03:02
本文選題:高壓水注射 切入點:HBV 出處:《華中科技大學》2012年博士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)感染是全球重要公共衛(wèi)生問題之一;而我國亦是HBV感染的高發(fā)區(qū)。但是,目前用于慢性HBV感染臨床治療的抗病毒藥物如干擾素和核苷類似物并不能徹底清除HBV。因此,研發(fā)新的藥物和探索新的治療措施是HBV研究領域亟待解決的重要問題。 研發(fā)新的抗HBV藥物和探索新的治療措施離不開合適的動物模型。為了探索新的免疫調(diào)節(jié)治療策略,我們模擬免疫抑制或免疫功能損傷的HBV感染者,利用高壓水注射和免疫抑制劑建立HBV持續(xù)復制的BALB/c小鼠模型,并探索了免疫抑制劑影響HBV復制的免疫學機制。 目的 1.分別用不同濃度的地塞米松(Dexamethasome, DEX)、環(huán)磷酰胺(Cyclophosphamide,CYP)、雷帕霉素(Rapamycin,RAPA)、他克莫司(Tacrolimus,F(xiàn)K506)處理HepG2.2.15細胞,尋找安全的藥物濃度,并觀察安全藥物濃度下免疫抑制劑對HBV復制的影響。 2.用免疫抑制劑處理BAL B/c小鼠,6天后給予尾靜脈高壓水注射質(zhì)粒pAAV/HBV1.2(A基因型)建立HBV復制小鼠模型。監(jiān)測不同時間點小鼠的病原血癥和抗體反應,分析免疫抑制處理與病毒持續(xù)復制時間之間的關系。 3.利用RAPA和生理鹽水分別處理BALB/c小鼠,,觀察對HBV持續(xù)復制的影響,同時檢測各組小鼠免疫應答,特別是T細胞應答與調(diào)節(jié)性T細胞應答水平,通過分析病毒復制時間與外周和肝內(nèi)Treg的頻率、T細胞應答的關系,探索Treg的早期活化對病毒復制及T細胞免疫應答的影響,為闡明HBV感染的早期免疫應答及其慢性化機制提供重要的實驗和理論依據(jù)。 方法 1.分別用不同濃度地塞米松、環(huán)磷酰胺、雷帕霉素、他克莫司的新鮮培養(yǎng)基處理HepG2.2.15細胞,在第4天培養(yǎng)中止前4小時加入5g/l的MTT20ul,4小時后加入二甲亞砜,酶標儀讀取OD570nm值;按細胞存活率大于95%判定此濃度對細胞無毒性,確定藥物的安全作用濃度。 2.使用上述免疫抑制劑的安全藥物濃度處理HepG2.2.15細胞,72小時后收集細胞培養(yǎng)上清,觀察免疫抑制劑對HepG2.2.15細胞HBsAg和HBeAg分泌的影響;提取細胞內(nèi)DNA,Southern Blot檢測免疫抑制劑對HepG2.2.15細胞HBV DNA復制的影響。 3.分別用生理鹽水、他克莫司、地塞米松、環(huán)磷酰胺和雷帕霉素處理BALB/c小鼠,再將C57BL/6小鼠的皮瓣移植到BALB/c小鼠背部,觀測皮瓣的存活時間。從而證實這幾種免疫抑制劑治療能有效抑制機體的免疫系統(tǒng)進而延長移植皮瓣的存活時間。 4.分別用生理鹽水、他克莫司、雷帕霉素、地塞米松、環(huán)磷酰胺和Anti-asialo GM1抗體處理BALB/c小鼠,并將質(zhì)粒pAAV/HBV1.2由尾靜脈高壓水注射小鼠體內(nèi),建立HBV復制的小鼠模型。定期采血,ECLIA檢測血清內(nèi)HBsAg、HBsAb、HBcAb的水平,同時抽提血清內(nèi)的HBV DNA,Real-Time PCR檢測血清內(nèi)的病毒滴度。分析不同的免疫抑制劑及NK抗體阻斷對BALB/c小鼠體內(nèi)HBV復制的影響。 5.分別給BALB/c小鼠生理鹽水持續(xù)處理、雷帕霉素持續(xù)處理,通過ELISA和Real-time PCR檢測血清病原學指標動態(tài)變化;在不同的時間點處死小鼠,采集血清樣本和肝脾并分離肝臟浸潤的淋巴細胞和脾細胞,用HBs、HBc多肽刺激脾細胞后,Elispot檢測分泌IFN-γ的細胞頻率;CD4、CD25和FoxP3染色后流式細胞術檢測PBMC、脾細胞及肝臟浸潤淋巴細胞(liver infiltrating lymphocytes,LILs)中調(diào)節(jié)性T細胞(regulatort T cell,Treg)頻率及功能的變化。同時抽提肝組織和脾細胞內(nèi)的RNA,Real-Time PCR檢測CD分子和抗病毒相關的細胞因子mRNA的表達水平。分析在尾靜脈高壓水注射的急性HBV復制小鼠模型中,免疫抑制劑與HBV復制持續(xù)時間之間的關系,從而探討病毒復制與T細胞應答、Treg負性調(diào)控之間的關系,為闡明HBV感染早期免疫應答及其慢性化機制提供實驗和理論依據(jù)。 結果 1. MTT實驗表明幾種免疫抑制劑的安全作用濃度分別為:環(huán)磷酰胺0~1000ug/ml、地塞米松0~500ug/ml、他克莫司0~10ug/ml、雷帕霉素0~0.4ng/ml、阿德福韋0~1ug/ml,在上述范圍內(nèi)的濃度對HepG2.2.15細胞無毒性,且對其HBsAg和HBeAg分泌無影響。 2.將C57BL/6小鼠的皮瓣移植到BALB/c小鼠中,生理鹽水處理組的皮瓣存活時間為8.67±1.86天,而他克莫司、地塞米松、雷帕霉素和環(huán)磷酰胺處理組的皮瓣存活時間明顯延長,分別為21.50±3.09天、21.50±3.09天、20.00±0.71天、21.40±1.52天。 3.通過尾靜脈高壓水注射將質(zhì)粒pAAV/HBV1.2導入BALB/c小鼠體內(nèi),所有小鼠均能迅速產(chǎn)生較高的抗原血癥和病毒血癥,小鼠注射后第3天左右抗原血癥和病毒血癥達到最高峰。生理鹽水處理組的病毒血癥和抗原血癥隨后逐漸下降,HBVDNA于4周后完全清除,8周后抗原血癥完全消失。而在免疫抑制劑處理期間,RAPA處理組、DEX處理組和CYP處理組的抗原血癥和病毒血癥均維持在較高的水平。處理停止后,RAPA處理組抗原血癥和病毒血癥緩慢下降,60%的動物表達HBsAg持續(xù)時間超過6個月。DEX處理組停止治療后,病毒血癥快速清除,HBsAg的表達也急劇下降并維持在非常低的水平,60%的動物表達HBsAg持續(xù)時間超過6個月。CYP處理組停藥后,病毒血癥和抗原血癥下降緩慢,80%的動物表達HBsAg持續(xù)時間超過6個月。Anti-asialo GM1抗體處理組的抗原血癥較低,高壓水注射后第6周HBsAg完全清除。 4.生理鹽水處理組大多數(shù)動物能產(chǎn)生HBsAb和HBcAb;雷帕霉素處理組部分動物能產(chǎn)生HBcAb,無HBsAb產(chǎn)生;地塞米松和環(huán)磷酰胺處理組均不能產(chǎn)生HBsAb和HBcAb。 5.生理鹽水處理組小鼠血清HBsAg在高壓水注射后21天清除,HBVDNA在第30天處于檢測值下限;雷帕霉素處理組小鼠HBsAg和HBVDNA在第30天仍是陽性。 6.生理鹽水處理組小鼠外周血單個核淋巴細胞中Treg的頻率從高壓水尾靜脈注射后第一天開始升高,形成第一峰值,推測可能與高壓水尾靜脈注射導致的肝損傷所致;尾靜脈高壓水注射后14天PBMC Treg的頻率再次達到峰值;雷帕霉素處理組PBMC Treg頻率從高壓水注射后第3天開始升高,直到第21天一直保持在相近水平。 7.生理鹽水處理組小鼠脾細胞中Treg頻率在高壓水注射后第10天和20天有升高,第30天恢復到初始水平。雷帕霉素處理組脾細胞Treg頻率在上述3各時間點均沒有升高。 8.生理鹽水處理組小鼠肝臟浸潤淋巴細胞中Treg頻率在高壓水注射后第10天、20天、30天均處于較低水平。雷帕霉素處理組LIL中Treg頻率在高壓水尾靜脈注射后第10天和第30天升高。 9.高壓水注射后第30天,雷帕霉素處理組動物的脾細胞分泌IFN-γ的能力較NS治療組增強。 10.雷帕霉素處理抑制小鼠肝組織CD markers和細胞因子CD3, CD4,CD8, IFN-β,FasL, Perforin, TNFα, IFN-γ的表達,卻增強IL10、TGFβ和FoxP3的表達。 11.雷帕霉素處理組病毒持續(xù)復制,高壓水注射后第30天,所有小鼠肝組織內(nèi)均能檢測到明顯的HBV復制。但是在生理鹽水處理組,在高壓水注射后30天肝內(nèi)沒有HBV復制。 結論 1.地塞米松、環(huán)磷酰胺和雷帕霉素在安全濃度范圍內(nèi)對HepG2.2.15細胞無明顯細胞毒性;且對HBsAg、HBeAg分泌、HBVDNA復制無影響;提示上述免疫抑制劑并不具有直接的促進或抑制病毒復制的作用。 2.在高壓水注射的BALB/c小鼠模型中,用雷帕霉素、地塞米松和環(huán)磷酰胺處理能明顯延長小鼠移植皮瓣的存活時間;明顯延長HBV的復制時間。提示通過上述免疫抑制劑的處理能成功建立免疫抑制劑誘導HBV持續(xù)復制模型。 3.雷帕霉素可能通過Treg的活化及增強相關分子的表達從而導致HBV復制的持續(xù)。 本研究的創(chuàng)新點 1.以高壓水注射的急性HBV復制小鼠模型為背景,利用免疫抑制劑處理,建立免疫抑制劑誘導HBV持續(xù)復制小鼠模型,很好的模擬了臨床接受免疫抑制劑治療或機體免疫應答受損的HBV感染者中病毒復制狀態(tài),為研究上述患者的發(fā)病機制研究及治療措施評估提供了一個新的可用的動物模型。 2.利用急性和慢性HBV復制小鼠模型,通過檢測病毒特異性T細胞、Treg及其相關分子功能在病毒清除或持續(xù)過程中的變化,探索了Teg在HBV持續(xù)性復制中的作用。 本研究的意義 在急性HBV復制的小鼠模型的基礎上,通過免疫抑制劑處理,成功地建立了HBV持續(xù)復制小鼠模型,為研究HBV感染的免疫學應答和抗病毒治療提供了方便實用的小動物模型。另外,我們在此基礎上探討T細胞及Treg功能在急性和慢性HBV復制模型中的區(qū)別,為理解HBV感染過程中的免疫學應答提供了新的實驗依據(jù)。
[Abstract]:......
【學位授予單位】:華中科技大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:R512.62;R392;R-332
【參考文獻】
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1 林國和;王俊;李書紅;王謹;徐立;李升平;;肝癌組織中TGF-β1表達與Treg浸潤的關系及其臨床意義[J];癌癥;2010年04期
2 福軍亮;徐東平;趙平;陳黎明;張暉;周春保;姚金霞;榮義輝;王福生;;急慢性乙型肝炎患者外周血調(diào)節(jié)性T細胞鑒定與臨床意義分析[J];中華醫(yī)學雜志;2006年22期
本文編號:1614109
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