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背景:溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)是一种炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD),其确切病因和发病过程尚不清楚。目前仍无法治愈UC,疾病多呈慢性病程,且有发展为结肠炎相关癌症(colitis-associated cancer,CAC)的风险。研究UC的发病机制对于寻找新的治疗靶点有重要意义。UC的危险因素包括环境因素,遗传易感性,特别是过度激活的免疫反应。然而B细胞免疫在UC发病机制中的作用知之甚少,活动性UC中B细胞各亚群的频数和作用均未阐明。滤泡调节性T细胞(follicular regulatory T cells,TFR)和滤泡辅助性T细胞(follicular helper T cells,TFH)之间的免疫平衡在调控B细胞反应中起到非常重要的作用。然而UC中TFR细胞以及TFR/TFH比例的变化仍不清楚。目的:我们的目的是研究活动性UC患者B细胞各亚群,TFR细胞,TFH细胞的频数,表型特征和功能的变化,以及相关免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)和细胞因子的水平。此外,我们探究以上各细胞亚群与UC患者疾病活动性指标间潜在的相关性。本研究旨在研究B细胞各亚群在UC发病机制中的作用,及B细胞免疫紊乱的相关机制。方法:由于流式细胞术检测外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMC)中各细胞亚群的频数和具体表型时需要外周血的体积较大,若以一例患者的血液样本完成所有实验可能会对患者造成伤害。因此,我们三部分实验中采用不同的患者及对照组。1.收集23例活动性UC患者和14名健康体检者的肝素钠抗凝外周血,分离血浆及PBMC。流式细胞术检测PBMC中记忆B细胞和浆母细胞各亚群频数的改变。微量样本多指标流式蛋白定量技术(cytometric bead array,CBA)检测血浆中IgG,IgM,IgA的水平。2.收集25例活动性UC患者和15名健康体检者的肝素钠抗凝外周血,分离血浆及PBMC。收集5例活动性UC患者和5名正常对照者结肠组织,分离其黏膜固有层单个核细胞(lamina propria mononuclear cells,LPMC)。流式细胞术检测PBMC和LPMC中Breg细胞各亚群频数改变。酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测血浆中IL-10的水平。CBA检测血浆中IgG,IgM,IgA的浓度。流式分选UC患者PBMC中B细胞并进行体外刺激培养,检测其分泌IL-10的水平。3.收集25例活动性UC患者和15名健康体检者的肝素钠抗凝外周血,分离血浆及PBMC。流式细胞仪检测PBMC中B细胞,TFR细胞,TFH细胞和Treg细胞各亚群频数改变。CBA检测血浆中相关细胞因子和Ig的浓度。对于以上所有纳入实验的患者,Mayo临床评分评价疾病活动性,同时检测C反应蛋白(CRP)的浓度以及红细胞沉降率(ESR)。用Spearman相关性检验分析各检测量间潜在的相关性。结果:1.与健康体检者相比,活动期UC患者IgG~+IgD~-CD27~+CD19~+记忆B细胞频数显著减少,CD20-CD19~+浆母细胞亚群显著增加,并且血浆中IgG水平显著增高。Mayo临床指数,CRP或ESR与IgG~+IgD~-CD27~+CD19~+记忆B细胞的频数成负相关,而与各浆母细胞亚群的频数和血浆中IgG浓度成正相关。此外,血浆IgG浓度,各浆母细胞亚群的频数,与IgG~+IgD~-CD27~+CD19~+记忆B细胞的频数成负相关。血浆IgG浓度与CD138+CD38+CD20-CD19~+和IgG~+CD38+CD20-CD19~+浆母细胞的频数成正相关。2.与健康体检者相比,活动期UC患者CD24high CD38high和CD5~+Breg细胞频数都显著减少,同时血浆中IL-10水平显著降低。体外刺激UC患者外周血中分选出的B细胞,其分泌IL-10水平显著下降,并且IL-10+B细胞基本为CD24highCD38high和CD5~+B细胞。然而,Breg细胞中CD95~+的衰竭Breg细胞所占比例显著升高。Mayo临床活动性指数,CRP或ESR与Breg细胞的频数和血浆中IL-10水平成负相关,而与CD95~+的衰竭细胞在Breg细胞中占的比例成正相关。此外,血浆IL-10浓度与CD24high CD38high Breg细胞的频数成正相关。血浆IgG浓度与CD95~+的衰竭细胞在Breg细胞中占的比例成正相关。3.与健康体检者相比,活动期UC患者外周血Foxp3+CXCR5~+TFR细胞,IL-10+Foxp3+CXCR5~+TFR细胞亚群和Treg细胞的频数显著减少,而Foxp3-CXCR5~+TFH细胞和IL-21+Foxp3-CXCR5~+TFH细胞亚群频数显著增多,同时UC患者血浆中IL-10水平下降,IL-21和IgG水平上升。Mayo临床指数,CRP或ESR与TFR细胞的频数,尤其是TFR/TFH比值成负相关;而与TFH细胞和血浆中IL-21水平成正相关。此外,IgG~+浆母细胞的频数与TFR细胞的频数成负相关。血浆IgG浓度与TFR/TFH比值成负相关。结论:1.活动性UC患者B细胞反应过度活跃,Breg细胞的免疫调节功能衰竭。以上B细胞亚群的紊乱参与了UC的发病过程。2.活动性UC患者TFR和TFH细胞的变化导致了免疫激活和免疫耐受之间的平衡失调,促使B细胞免疫过度激活,参与了UC的发病机制。