白細(xì)胞介素22與33在大鼠角膜移植免疫排斥反應(yīng)中的作用
本文關(guān)鍵詞:白細(xì)胞介素22與33在大鼠角膜移植免疫排斥反應(yīng)中的作用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:研究背景角膜病在我國(guó)致盲的主要原因中位居第二,角膜移植是目前臨床上醫(yī)治角膜盲唯一、有效的復(fù)明手段。眼球是一個(gè)獨(dú)特的免疫器官:其自身具有免疫赦免及前房相關(guān)免疫偏離的免疫學(xué)特點(diǎn),同時(shí)角膜組織中沒(méi)有血管及淋巴管,因此,角膜移植手術(shù)的成功率較其它組織器官明顯增高。盡管如此,角膜移植術(shù)后發(fā)生的免疫排斥反應(yīng)依然是致使移植失敗的最重要原因。研究認(rèn)為,角膜移植免疫應(yīng)答過(guò)程由多種類型免疫細(xì)胞、活化因子協(xié)同介導(dǎo),同時(shí)受多種因素的影響。充分了解免疫排斥反應(yīng)過(guò)程中各種免疫細(xì)胞和細(xì)胞因子的作用及其作用機(jī)制,有助于為將來(lái)角膜移植排斥反應(yīng)的臨床預(yù)防、診斷及治療提供新的思路。近年來(lái),許多新型細(xì)胞因子陸續(xù)被發(fā)現(xiàn),并被證實(shí)在移植免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。白細(xì)胞介素22(interleukin-22,IL-22)和白細(xì)胞介素33(interleukin-33,IL-33)分別屬于近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的白細(xì)胞介素10(IL-10)和白細(xì)胞介素1(IL-1)家族新成員。IL-22通過(guò)與其受體復(fù)合物(IL-22R1-IL-10R2)結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶Jak1、Tyk2、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄活化因子3(STAT3)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路(MEK-ERK-RSK、JNK/SAPK和p38激酶),廣泛參與調(diào)控機(jī)體多種疾病(如慢性炎癥、自身免疫性疾病、腫瘤和移植免疫反應(yīng)等)的免疫應(yīng)答過(guò)程。IL-33與其跨模型ST2受體(ST2L)相互作用,可誘導(dǎo)MyD88、IRAK1和IRAK4、TRAF6等分子聚集,進(jìn)一步激活胞內(nèi)核因子-κB (NF-κB)和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)(包括ERK1、ERK2、p38及JNK1)信號(hào)通路,參與機(jī)體免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)。除此之外,還可上調(diào)樹突狀細(xì)胞(DCs)表面MHCⅡ分子及共刺激分子CD86的表達(dá),增強(qiáng)DCs的抗原提呈功能。基于白細(xì)胞介素-22(IL-22)和白細(xì)胞介素-33(IL-33)這兩類新型細(xì)胞因子在固有免疫及適應(yīng)性免疫應(yīng)答過(guò)程中具有重要免疫學(xué)效應(yīng),目前它們?cè)跈C(jī)體多種疾病(尤其是自身免疫性疾病、過(guò)敏性疾病、感染及心血管疾病)中的調(diào)節(jié)作用已得到廣泛研究,在器官移植免疫方面也引起了人們的重視。至今為止,國(guó)內(nèi)外關(guān)于IL-22、IL-33在角膜移植免疫排斥反應(yīng)中的作用還沒(méi)有相關(guān)的研究報(bào)告。為此,本課題通過(guò)建立SD-Wistar大鼠間的穿透性角膜移植模型,以白細(xì)胞介素-22(IL-22)和白細(xì)胞介素-33(IL-33)這兩種新型細(xì)胞因子為研究對(duì)象,觀察角膜移植術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)植片中IL-22、IL-33的表達(dá)變化,初步探討其在角膜移植術(shù)后免疫反應(yīng)中的潛在生物學(xué)效應(yīng)及其作用機(jī)制,為將來(lái)更有效地臨床預(yù)防和治療角膜移植免疫排斥反應(yīng)提供新的策略。第一部分 IL-22在大鼠角膜移植免疫排斥反應(yīng)中的作用探討目的探討IL-22在大鼠角膜組織中的表達(dá)及其在角膜移植術(shù)后免疫排斥反應(yīng)中的作用。方法1.穿透性角膜移植模型的建立與實(shí)驗(yàn)分組:分別取24只SD大鼠作為移植供體,72只Wistar大鼠作為受體,行同種異體間角膜穿透性移植術(shù)。實(shí)驗(yàn)將72只受體隨機(jī)分為三組:自體角膜移植組(B)、角膜移植排斥組(C)和角膜移植后典必殊治療組(D),另取4只Wistar鼠共8只眼作正常對(duì)照(即正常對(duì)照組A)。D組術(shù)后每日滴典必殊眼液,每日2次,每次1滴,共用2周。2.角膜植片的臨床觀察及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):角膜移植術(shù)后14天內(nèi),每日在裂隙燈顯微鏡下觀察角膜植片的混濁程度、水腫程度及新生血管生長(zhǎng)情況;14天后,隔日觀察一次,觀察期為30天。參照Larkin等的評(píng)分方法,對(duì)角膜混濁程度、水腫程度及新生血管情況進(jìn)行評(píng)估,角膜混濁程度分為0-4級(jí)(0:植片完全透明;1:植片輕度混濁;2:植片中度混濁,裂隙燈下虹膜血管可見(jiàn);3:虹膜血管窺不清,僅可見(jiàn)瞳孔輪廓;4:植片完全混濁,瞳孔輪廓窺不清);角膜水腫程度分為0-2級(jí)(0:植片未發(fā)生水腫;1:植片出現(xiàn)中度水腫;2:植片明顯水腫,伴基質(zhì)層顯著增厚);角膜新生血管分為0-4級(jí)(0:植片無(wú)新生血管形成;1:新生血管長(zhǎng)至植片任一象限半徑的25%處;2:新生血管長(zhǎng)至植片任一象限半徑的50%處;3:新生血管長(zhǎng)至植片任一象限半徑的75%處;4:新生血管長(zhǎng)至植片中央?yún)^(qū)域)。上述3項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)分總和為當(dāng)日排斥反應(yīng)指數(shù)(RI),如三項(xiàng)評(píng)分總和(m)≥5分或者植片混濁度一項(xiàng)達(dá)到3分,則認(rèn)為角膜植片發(fā)生免疫排斥。3.組織病理學(xué)檢測(cè):各組分別于術(shù)后第5、14天隨機(jī)抽取3只大鼠眼球,標(biāo)本取出后立即行4%多聚甲醛固定,固定完成后再經(jīng)不同濃度乙醇梯度脫水、石蠟包埋,然后制備成5μm厚的連續(xù)切片,采用蘇木素-伊紅(HE)染色,中性樹膠封片,光學(xué)顯微鏡下觀察并拍照。4.實(shí)時(shí)熒光定量PCR (RT-PCR)檢測(cè):各組分別于角膜移植術(shù)后第5、14天隨機(jī)取5只角膜,并立即置于-80。冰箱保存。按取材時(shí)間點(diǎn)分別進(jìn)行RNA提取、逆轉(zhuǎn)錄及PCR擴(kuò)增反應(yīng),觀察角膜組織中IL-22mRNA和AhRmRNA的表達(dá)情況。結(jié)果1.各組角膜植片的臨床觀察:角膜移植術(shù)后前3天,各組角膜植片均出現(xiàn)輕度水腫、混濁,B、C組角膜緣處出現(xiàn)新生血管,D組角膜緣未見(jiàn)新生血管。B組和D組角膜植片水腫、混濁程度隨時(shí)間延長(zhǎng)逐步減輕,而C組植片則進(jìn)行性加重直至徹底混濁,且伴隨植片增厚。另外,B組和C組角膜新生血管由植床向植片方向逐漸延伸,于術(shù)后第14天可達(dá)到植片中央,而D組新生血管僅局限于角膜緣。2.各組角膜植片的存活時(shí)間(MST):C組角膜植片平均存活(10.13+0.44)d,D組平均存活(18.00±0.66)d,二者間具有顯著性差異(P0.01)。3.A組大鼠角膜上皮層由5-6層細(xì)胞所構(gòu)成,基質(zhì)層膠原纖維排列規(guī)則,無(wú)水腫及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。C組角膜植片顯著水腫伴基質(zhì)層增厚,基質(zhì)層中膠原纖維結(jié)構(gòu)紊亂,炎性細(xì)胞彌漫性浸潤(rùn),并可見(jiàn)新生血管管腔,術(shù)后第14d較5d更加明顯。而B組和D組角膜結(jié)構(gòu)基本正常,基質(zhì)層僅有少許炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。4.各組IL-22和AhRmRNA在不同時(shí)間點(diǎn)的表達(dá):A、B組角膜植片內(nèi)均可見(jiàn)IL-22mRNA表達(dá),C組IL-22mRNA的表達(dá)水平顯著增加,而D組角膜IL-22mRNA的表達(dá)較C組明顯降低(P0.05);另外,AhRmRNA有類似表達(dá)趨勢(shì)。結(jié)論IL-22可能參與了大鼠角膜移植免疫排斥反應(yīng)的發(fā)生過(guò)程,而AhR參與IL-22的表達(dá)調(diào)控過(guò)程。第二部分IL-33在大鼠角膜移植免疫排斥反應(yīng)中的作用目的探討IL-33在大鼠角膜組織中的表達(dá)以及對(duì)角膜移植術(shù)后免疫排斥反應(yīng)的影響。方法1.穿透性角膜移植模型的建立與實(shí)驗(yàn)分組:取4只Wistar鼠(8只眼)作為正常對(duì)照組(A),24只Wistar鼠作為自體角膜移植組(B),另取24只SD鼠為供體和48只Wistar鼠為受體進(jìn)行同種異體間穿透性角膜移植(C、D),D組術(shù)后每日滴典必殊眼液(2次/d),共2周。2.角膜植片的臨床觀察及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):角膜移植術(shù)后14天內(nèi),每日在裂隙燈顯微鏡下觀察角膜植片的混濁程度、水腫程度及新生血管生長(zhǎng)情況;14天后,隔日觀察一次,觀察期為30天。參照Larkin等的評(píng)分方法,對(duì)角膜混濁程度、水腫程度及新生血管情況進(jìn)行評(píng)分,角膜混濁程度分為0-4級(jí)(0:植片完全透明;1:植片輕度混濁;2:植片中度混濁,裂隙燈下虹膜血管可見(jiàn);3:虹膜血管窺不清,僅可見(jiàn)瞳孔輪廓;4:植片完全混濁,瞳孔輪廓窺不清);角膜水腫程度分為0-2級(jí)(0:植片未發(fā)生水腫;1:植片出現(xiàn)中度水腫;2:植片明顯水腫,伴基質(zhì)層顯著增厚);角膜新生血管分為0-4級(jí)(0:植片無(wú)新生血管形成;1:新生血管長(zhǎng)至植片任一象限半徑的25%處;2:新生血管長(zhǎng)至植片任一象限半徑的50%處;3:新生血管長(zhǎng)至植片任一象限半徑的75%處;4:新生血管長(zhǎng)至植片中央?yún)^(qū)域)。上述3項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)分總和為當(dāng)日排斥反應(yīng)指數(shù)(RI),如三項(xiàng)總和(RI)"g5分或者植片混濁度一項(xiàng)達(dá)到3分,則認(rèn)為角膜植片發(fā)生免疫排斥。3.組織病理學(xué)觀察及免疫組織化學(xué)檢測(cè):各組分別于角膜移植術(shù)后第5、14天隨機(jī)取3只大鼠眼球行4%多聚甲醛固定,經(jīng)梯度酒精脫水、石蠟包埋,然后制備成5μm厚的連續(xù)切片,采用蘇木素-伊紅(HE)染色觀察角膜組織病理學(xué)改變,并行免疫組織化學(xué)檢測(cè)角膜組織中ST2蛋白的表達(dá)水平,光學(xué)顯微鏡下觀察并拍照。4.實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-PCR)檢測(cè):各組分別于術(shù)后第5、14天隨機(jī)取5只角膜,并立即置于-80°冰箱保存。按取材時(shí)間點(diǎn)分別進(jìn)行RNA提取、逆轉(zhuǎn)錄及PCR擴(kuò)增反應(yīng),檢測(cè)角膜組織中IL-33mRNA、ST2mRNA的表達(dá)水平。結(jié)果1.各組角膜植片的臨床觀察:角膜移植術(shù)后前3天,各組角膜植片均出現(xiàn)輕度水腫、混濁,B、C組角膜緣處出現(xiàn)新生血管,D組角膜緣未見(jiàn)新生血管。B組和D組角膜植片水腫、混濁程度隨時(shí)間延長(zhǎng)逐步減輕,而C組植片則進(jìn)行性加重直至徹底混濁,且伴隨植片增厚。另外,B組和C組角膜新生血管由植床向植片方向逐漸延伸,于術(shù)后第14天可達(dá)到植片中央,而D組新生血管僅局限于角膜緣。2.各組角膜植片的存活時(shí)間(MST):C組角膜植片平均存活(10.13+0.44)d,D組平均存活(18.00±0.66)d,經(jīng)Log-rank檢驗(yàn),二者間具有顯著性差異(x2=16.442,P=0.000)。3.A組大鼠角膜上皮層由5~6層細(xì)胞所構(gòu)成,基質(zhì)層膠原纖維排列有序,無(wú)水腫及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。C組角膜植片顯著水腫伴基質(zhì)層增厚,基質(zhì)層中膠原纖維結(jié)構(gòu)紊亂,炎性細(xì)胞彌漫性浸潤(rùn),并可見(jiàn)新生血管管腔,術(shù)后第14d較5d更加明顯。而B組和D組角膜結(jié)構(gòu)基本正常,基質(zhì)層僅有少許炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。4.術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)各組IL-33mRNA、ST2mRNA及ST2蛋白的表達(dá):IL-33mRNA、ST2mRNA及ST2蛋白在A組和B組角膜組織中均可見(jiàn)表達(dá),在C組中表達(dá)水平顯著增加,而在D組中表達(dá)明顯減少(P0.05)。結(jié)論IL-33可能參與了大鼠角膜移植術(shù)后免疫排斥反應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】:IL-22 大鼠 角膜移植 免疫排斥 IL-33 大鼠 角膜移植 免疫排斥
【學(xué)位授予單位】:南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:R779.65
【目錄】:
- 摘要3-9
- ABSTRACT9-18
- 第一章 前言18-28
- 參考文獻(xiàn)24-28
- 第二章 IL-22在大鼠角膜移植免疫排斥反應(yīng)中的作用探討28-46
- 1 材料和方法28-35
- 2 結(jié)果35-39
- 3 討論39-42
- 參考文獻(xiàn)42-46
- 第三章 IL-33在大鼠角膜移植免疫排斥反應(yīng)中的作用46-64
- 1 材料和方法46-53
- 2 結(jié)果53-58
- 3 討論58-61
- 參考文獻(xiàn)61-64
- 問(wèn)題及展望64-65
- 附綜述 白細(xì)胞介素22(IL-22)的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展65-77
- 參考文獻(xiàn)72-77
- 研究成果77-78
- 致謝78-79
【共引文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條
1 馬瑞松;江洪;李元紅;胡笑容;李雪飛;;白介素33下調(diào)高遷移率族蛋白1保護(hù)大鼠缺血再灌注心肌的研究[J];解放軍醫(yī)藥雜志;2015年08期
2 馬瑞松;李元紅;江洪;胡笑容;李雪飛;;IL-33對(duì)大鼠I/R損傷心肌炎癥反應(yīng)和細(xì)胞自噬的影響[J];山東醫(yī)藥;2015年22期
3 江洪;馬瑞松;李元紅;胡笑容;李雪飛;;白介素33激活P38-MAPK通路保護(hù)心肌缺血再灌注損傷[J];實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志;2015年12期
4 馬瑞松;李元紅;江洪;;IL-33及其受體在心血管疾病中的研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代醫(yī)學(xué);2015年07期
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 羅藝;IL-33促進(jìn)Th2應(yīng)答和抑制Th17應(yīng)答的效應(yīng)能夠緩解小鼠缺血性腦損傷[D];華中科技大學(xué);2014年
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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 韋利強(qiáng);IL-26在銀屑病中的表達(dá)及作用機(jī)制[D];鄭州大學(xué);2014年
本文關(guān)鍵詞:白細(xì)胞介素22與33在大鼠角膜移植免疫排斥反應(yīng)中的作用,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):385466
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