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目的: 急性前葡萄膜炎是葡萄膜炎中最常见的类型,为T细胞介导的免疫失衡所致的自身免疫性疾病。程序性死亡受体1(PD-1)是抑制活化T细胞的重要负向调控因子,在维持人体内环境免疫平衡中发挥了重要的调控作用。本实验收集大量急性前葡萄膜炎患者和健康人外周血中细胞的基因组DNA,对PD-1基因上SNP位点的多态性进行检测分析,通过统计分析明确PD-1基因多态性与急性前葡萄膜炎的相关性。另外,建立急性前葡萄膜炎的动物模型,即实验性自身免疫性葡萄膜炎动物模型(experimental autoimmune uveitis,EAU),检测脾脏和颈部淋巴结中PD-1和PD-L1基因在各个时间点mRNA的表达情况;同时,检测急性前葡萄膜炎患者和健康人外周血单个核细胞中PD-1和PD-L1基因mRNA的表达水平,以及Th1细胞、Th2细胞、INF-γ+IL17+T细胞比例的变化情况,旨在了解免疫耐受调控信号通路中的PD-1/PD-L1在急性前葡萄膜炎中的作用。 方法: 1.收集2015年3月到2016年12月于眼视光医院就诊的397例研究对象,其中 符合要求的急性前葡萄膜炎患者166例,以及健康对照组231例。通过Haploview软件选取3个tagSNP分别为rs10204525、rs2227982、rs41386349参与本次的研究。采用限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)或测序的方法进行基因多态性的分型检测。采用卡方检验或Fisher检验对两组之间的等位基因和基因型的频率比较分析,P值采用Bonferroni矫正。 2.雄性 Lewis大鼠50只随机分为实验组和正常组。实验组在皮下注射乳化的IRBP多肽(光感受器维生素A类结合蛋白)建立EAU动物模型。从免疫注射后的第一天开始观察各组大鼠的眼部变化情况。分别检测免疫后第8、11、14、17、20天五个时间点大鼠颈部淋巴结和脾脏中 PD-1、PD-L1、Foxp3、IFN-γ基因mRNA表达水平的改变。 3.本研究进一步检测 PD-1表达在急性前葡萄膜炎中的影响。收集2016年11月至2016年12月之间于眼视光医院就诊的符合要求的急性前葡萄膜炎患者12例并且同时收集了12例来院健康体检者作为对照组。该部分实验主要检测内容有:1)提取两组被检样本外周血中单个核细胞的RNA,逆转录为cDNA后通过荧光定量PCR的方法检测免疫调控基因PD-1与PD-L1 mRNA的表达水平;2)采用流式细胞仪技术分别检测了疾病组和健康对照组外周血中Th1细胞和IFN-γ+IL17+T细胞比例的变化情况。 结果: 1.按照病例收集要求收集166例 AAU患者,231例健康对照者。经对比分析AAU组和健康对照组之间3个SNP位点(rs10204525、rs2227982、rs41386349)的等位基因以及基因型频率,发现rs10204525A>G中GG基因型在AAU患者中明显高于正常人。rs2227982和rs41386349两个SNP位点的等位基因和基因型频率在急性前葡萄膜炎(AAU)和健康对照组之间没有明显的差异。进一步在分层分析中,在HLA-B27阳性的急性前葡萄膜炎患者中,rs41386349的CC基因型明显高于正常对照组;HLA-B27阴性的急性前葡萄膜炎患者中, rs2227982的TT基因型明显高于正常对照组;rs2227982、rs41386349在HLA-B27阳性和阴性患者之间分布没有差异;另外急性前葡萄膜炎不伴发强直性脊柱炎的患者中rs2227982的TT基因型明显高于对照组,而CT基因型频率明显低于对照组;与伴发强直性脊柱炎患者相比,不伴发强直性脊柱炎患者中rs2227982基因的CT基因型明显降低;在女性中,可以发现rs2227982的TT基因型明显高于对照组。 2.成功建立实验性自身免疫性葡萄膜炎动物模型,在动态观察中可以观察到从免疫注射后的第八天开始眼部出现症状,第11天到第14天为眼部炎症症状的高峰期,其后逐渐减轻,到第20天眼部症状基本消失。从荧光定量 PCR的结果可以看出模型组大鼠颈部淋巴结细胞和脾脏组织中,重要免疫耐受调控基因PD-1、PD-L1 mRNA表达量明显增加,Foxp3作为Treg细胞的转录因子在疾病初期mRNA表达量下降,后随着PD-1、PD-L1的表达升高而上升。IFN-γmRNA则在疾病中的表达量明显增高。 3.急性前葡萄膜炎患者和健康对照组的荧光定量 PCR的结果来看,PD-1基因的表达在患者组和健康对照组之间不明显,而PD-L1 mRNA的表达显著高于对照组,具有统计学差异(P<0.001)。流式细胞术结果:急性前葡萄膜炎患者中,Th1细胞比例为(14.35±1.48)%,与对照组相比明显升高;IFN-γ+IL17+T细胞比例为(0.22±0.03)%与对照组相比有显著差异,具有统计学意义。 结论: 1.证实了PD-1的基因多态性与急性前葡萄膜炎相关。rs10204525的GG基因型是急性前葡萄膜炎患者的危险因素;而 rs41386349的CC基因型与HLA-B27阳性的急性前葡萄膜炎患者具有相关性,可能是导致发病的危险因素。rs2227982与HLA-B27阴性或不伴发强直性脊柱炎的急性前葡萄膜炎有明显的相关性;与伴发强制性脊柱炎AAU患者相比,不伴发强直性脊柱炎AAU患者中rs2227982的CT基因型频率明显减低,是该病的保护因素;在女性中, rs2227982的TT基因型可能是患者的保护性因素。 2.在动物实验中可以发现PD-1、PD-L1 mRNA表达量的变化与实验性自身免疫性葡萄膜炎的疾病进程基本一致。PD-1/PD-L1信号可以促使 Treg细胞产生增多,故Treg细胞特异性转录因子的Foxp3分子其mRNA的表达量又随着PD-1/PD-L1表达量增加而增加,而IFN-γ作为PD-L1表达的重要调控因子,其mRNA的表达量也与PD-L1 mRNA的表达量变化一致。临床急性前葡萄膜炎患者样本检测中进一步验证了PD-1、PD-L1在该疾病中发挥了作用。由此本实验认为PD-1、PD-L1参与了急性前葡萄膜炎疾病的发生发展。