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背景和立题依据:由病原微生物感染引起的传染病是人类健康和生命的主要威胁之一。目前发现,90%以上的人类传染病经由黏膜途径感染。然而,黏膜抗感染免疫机制至今不明。黏膜抗感染免疫不同于系统免疫,与系统免疫系统相比,黏膜处于一个长期带菌的环境,接触不同来源和性质的抗原,这就要求黏膜免疫系统对有害抗原和无害抗原具有区别能力,并反馈为不同的免疫反应。对于食物,正常菌群等无害抗原,肠道黏膜免疫系统表现为免疫耐受,避免发生超敏反应和自身免疫性疾病,而与无害抗原相反,肠道内的病原体等有害抗原可以被肠道黏膜免疫系统识别,并引起免疫应答。然而,黏膜免疫的机制至今不明。肠道黏膜免疫系统是机体免疫系统中最大也是最为复杂的部分,也最具有代表性。大量研究数据揭示,肠道黏膜免疫系统的免疫耐受机制主要有调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)介导,而诱导性Treg的产生与肠道黏膜微环境密不可分,这种特殊联系来源于肠道黏膜免疫系统的几种细胞或细胞亚群分泌的维甲酸。上述资料提示,肠道具有分泌维甲酸能力的细胞或细胞亚群可能在肠道免疫耐受机制中发挥了重要作用。研究内容及意义:本文通过研究肠道派氏结中不同树突状细胞亚群维甲酸合成限速酶——醛脱氢酶活性来筛选诱导肠道免疫耐受的免疫细胞,研究过程中,发现了一群高表达醛脱氢酶活性的未知细胞,鉴定结果是嗜酸性粒细胞,并定量检测这群肠道嗜酸性粒细胞维甲酸的分泌量,肠道嗜酸性粒细胞Treg诱导相关的细胞因子—-TGF-β和IL-2分泌量,以及肠道嗜酸性粒细胞与初始型T细胞共培养后,T细胞的分化方向。为了检测非黏膜来源的嗜酸性粒细胞是否具有诱导初始型T细胞向Treg分化的能力,分离纯化外周血嗜酸性粒细胞,鉴定外周血嗜酸性粒细胞的表型,外周血嗜酸性粒细胞的维甲酸分泌量,以及外周血嗜酸性粒细胞与初始型T细胞共培养后,Treg的表达情况。以期待揭示嗜酸性粒细胞在肠道黏膜免疫中的功能和机制。研究方法:本文采用美天尼磁珠分选和流式细胞分选来收集和纯化野生型小鼠肠道黏膜中的树突状细胞以及肠黏膜和外周血中嗜酸性粒细胞;流式细胞仪检测醛脱氢酶活性检测试剂标记的细胞的醛脱氢酶活性;流式细胞检测细胞表型鉴定和瑞氏染色形态学鉴定高表达醛脱氢酶活性细胞的细胞类型;液相色谱-质谱联用定量检测肠道黏膜以及外周血来源的嗜酸性粒细胞的维甲酸分泌量;ELISA检测肠道黏膜以及外周血来源的嗜酸性粒细胞单独培养上清中TGF-β和IL-2的浓度;纯化的肠道黏膜或外周血来源的嗜酸性粒细胞与纯化的CD4+CD62L+OT-II CD4+初始型T细胞共培养数天后,流式细胞仪检测CD4+细胞中CD25+Foxp3+Treg细胞的比例,ELISA检测培养上清中IL-4, IL-17, IFN-γ, TGF-β and IL-2的浓度。实验结果:实验结果表明,肠道派氏结中,存在一群高表达醛脱氢酶的细胞,经表型和形态学鉴定确认为嗜酸性粒细胞,经液相色谱质谱联用定量检测肠道嗜酸性粒细胞培养上清,发现这群肠道嗜酸性粒细胞分泌高浓度维甲酸,采用ELISA检测上清,证明这群肠道嗜酸性粒细胞同时也分泌TGF-p。将肠道嗜酸性粒细胞与初始型T细胞共培养后,流式细胞检测发现,6.52%CD4+T细胞表达CD25+Foxp3+,说明初始型T细胞向Treg方向分化。为了验证非黏膜来源的嗜酸性粒细胞是否具备诱导Treg的功能,分离和纯化小鼠外周血嗜酸性粒细胞,采用流式鉴定细胞表型,结果显示,肠道嗜酸性粒细胞与外周血嗜酸性粒细胞表型有差异,肠道嗜酸性粒细胞表达CD80和CDllc,而外周血嗜酸性粒细胞不表达。同时,外周血来源的嗜酸性粒细胞不能分泌维甲酸。外周血嗜酸性粒细胞与初始型T细胞共培养后,并不诱导CD4+CD25+Foxp3+T细胞的产生。结论:肠道黏膜来源嗜酸性粒细胞高表达醛脱氢酶活性,分泌高浓度维甲酸和TGF-β。肠道黏膜来源嗜酸性粒细胞诱导初始型T细胞向Treg方向分化,抑制初始型T细胞向Th1/Th17方向分化。非黏膜来源的嗜酸性粒细胞——外周血嗜酸性粒细胞表型与肠道嗜酸性粒细胞不同,不能分泌维甲酸,也不能诱导初始型T细胞向Treg方向分化。