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背景和目的变态反应性鼻炎(allergic rhinitis,AR)简称变应性鼻炎,在世界范围内的平均发病率在10%~25%之间,现在变应性鼻炎患病率每20年增加一倍,已被人们描述为“21世纪的流行病”,其严重影响人们的日常工作、生活及学习。2001年据世界卫生组织(WHO)“变应性鼻炎及其对哮喘的影响”(ARIA)工作小组将其定义为一种可长期控制但难以治愈的疾病。因此有必要阐明其发病机制,为这一顽疾探索新的诊疗思路。据报道国内变应性鼻炎主要的变应原是屋尘螨(House Dust Mite,HDM)。近期研究发现屋尘螨骨架蛋白包含壳多糖,能激活NLRP3,并且可以通过抗原提呈细胞进行信号转导。说明NLRP3在屋尘螨信号转导方面,可起到关键作用,因此关于NLRP3在变应性鼻炎方面的研究显得尤为重要。NLRP3为固有免疫胞内Nod样模式受体最重要的一种,能够识别多种内源性(如活性氧、ATP等)和外源性(如尿酸结晶物、氢氧化铝等)危险信号。通常情况下,NLRP3处于自身抑制状态。当NLRP3被内外源性危险信号激活后,即耦联接头蛋白ASC及活化Caspases-1形成复杂蛋白质酶复合物即NLRP3炎性小体。其中活化的Caspase-1能够促进IL-1β、IL-18的加工和分泌。IL-1β、IL-18是IL-1家族的重要成员,其中IL-1β也可称为前炎症反应细胞因子,单核巨噬细胞是其主要分泌细胞,IL-1β可促进Th17细胞的分化,维持Th17相关细胞因子的产生,也可促进嗜酸性粒细胞聚集。IL-18可促进肥大细胞、T细胞、嗜碱性粒细胞分泌Th2细胞因子如IL-13、IL-4,可增强Th2细胞介导的免疫应答同时也可增强Th1细胞介导的免疫应答,因此在变应性疾病中IL-18的作用存在争议。近来研究提示,NLRP3基因单核苷酸多态性与阿司匹林哮喘及食物引起的过敏性休克相关。也有研究显示,NLRP3及下游因子IL-1β、IL-18可促进支气管哮喘的气道炎症的形成。。但也有研究发现关于气道嗜酸性粒细胞、组织病理学、气道粘液量方面在NLRP3缺陷型与野生型间或OVA氢氧化铝致敏、仅OVA致敏的变应性哮喘小鼠模型中并没有显著差异,而且在卵清蛋白诱导的模型中,并没有发现NLRP3在变应性气道疾病发展方面的作用。在以上模型中,下游因子IL-1β、IL-18在小鼠肺中低表达。由此可见,NLRP3炎性小体及下游因子在变应性疾病方面的作用目前尚无定论,且关于变应性鼻炎研究较少,因此需进一步研究。本研究通过检测天然免疫因子NLRP3炎性小体(NLRP3受体、Caspase-1)及下游因子IL-18、IL-1β在变应性鼻炎大鼠模型中的表达及进行相关性研究,探讨NLRP3炎性小体在变应性鼻炎发病机制中的作用及与炎症程度的关系,试图为进一步阐明变应性鼻炎的发病机制、寻找新的靶向治疗开辟新的领域。动物及方法1.变应性鼻炎大鼠模型的建立40只健康的SD大鼠,雌雄不限,随机分为空白对照组(A组)、AR模型1组(B组)、AR模型2组(C组)、AR模型3组(D组),每组10只。A组不加卵清蛋白,B、C、D组用卵清蛋白及氢氧化铝基础致敏后,用5%卵清蛋白生理盐水溶液分别滴鼻10天、20天、30天,1次/天,激发完成记录大鼠鼻部症状并处死大鼠。HE染色观察鼻粘膜组织学变化及嗜酸粒细胞表达情况,ELISA法测OVA-s Ig E在各组大鼠外周血的量。2.免疫组化观察NLRP3、Caspase-1在各组大鼠鼻粘膜的表达情况,ELISA法测IL-18、IL-1β在各组大鼠外周血的含量及IL-1β、IL-18在各组大鼠鼻腔冲洗液中的含量。结果1.EOS细胞计数、行为学评分、OVA-s Ig E浓度,AR模型组明显高于对照组(P<0.05)。随着鼻内激发时间的延长,EOS细胞计数、行为学评分、OVA-s Ig E浓度有增高趋势,且AR模型组之间比较差异有统计学意义(P<0.05)。2.NLRP3受体蛋白在B、C、D组大鼠鼻黏膜中的表达量分别为48.80±10.75、71.80±16.98、100.32±13.91,高于对照组的17.47±5.59,差异有统计学意义(F=78.399,P<0.05);Caspase-1蛋白在B、C、D组大鼠鼻黏膜中的表达量分别为36.33±4.71、50.87±11.18、73.10±14.77,高于对照组的11.48±2.70,差异有统计学意义(F=71.727,P<0.05);且AR模型组间比较差异具有统计学意义(P<0.05)。3.外周血中:IL-1β在B、C、D组外周血中的含量分别为(56.46±10.13)pg/ml、(82.37±11.93)pg/ml、(112.01±22.91)pg/ml,高于对照组的(38.26±4.66)pg/ml,差异有统计学意义(F=51.981,P<0.05);IL-18在B、C、D组外周血中的含量分别为(177.92±23.63)pg/ml、(194.33±20.78)pg/ml、(234.06±31.70)pg/ml,高于对照组的(89.71±5.56)pg/ml,差异有统计学意义(F=73.295,P<0.05)。且AR模型组之间比较差异亦有统计学意义(P值均<0.05)。4.鼻腔冲洗液中:IL-1β在B、C、D组鼻腔冲洗液中的含量分别为(35.20±3.78)pg/ml、(55.23±9.73)pg/ml、(75.16±9.70)pg/ml,高于对照组的(20.42±7.02)pg/ml,差异有统计学意义(F=89.959,P<0.05);IL-18在B、C、D组鼻腔冲洗液中的含量分别为(74.93±10.63)pg/ml、(107.72±15.90)pg/ml、(125.77±19.43)pg/ml,高于对照组的(39.87±6.76)pg/ml,差异有统计学意义(F=72.603,P<0.05)。且AR模型组之间比较差异亦有统计学意义(P值均<0.05)。5.经Pearson相关性检验分析,AR大鼠外周血IL-1β含量与鼻粘膜EOS计数呈显著正相关(r=0.871,P<0.01),与外周血OVA-s Ig E含量呈显著正相关(r=0.794.,P<0.01)。AR大鼠外周血IL-18含量与鼻粘膜EOS计数呈显著正相关(r=0.818.,P<0.01),与外周血OVA-s Ig E的含量呈显著正相关(r=0.828.,P<0.01)。6.经Pearson相关性检验分析,.鼻粘膜中NLRP3受体蛋白表达量与行为学评分、OVA-s Ig E浓度、EOS细胞计数存在显著正相关(r=0.833,0.873,0.868,P均<0.01)。结论1.本研究成功建立了变应性鼻炎大鼠模型。随着鼻内激发时间的延长,变应性鼻炎的炎症程度有升高趋势。2.变应性鼻炎通过激活NLRP3炎性小体,继而促进下游因子IL-1β、IL-18分泌,参与了变应性鼻炎的发病过程。3.随着鼻内激发时间的延长,NLRP3炎性小体表达随之升高,继而使IL-1β、IL-18分泌增加加重变应性鼻炎的炎症程度,干扰NLRP3炎性小体信号通路的传导可能成为治疗变应性鼻炎的新靶点。