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研究背景与目的: 多发性硬化(Multiple Sclerosis,MS)是一种中枢神经系统(central nervous system,CNS)感染性炎性脱髓鞘性自身免疫性疾病,该病多见于年轻患者,病理特征以 CNS内广泛的血管周围炎性细胞浸润、血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)破坏及白质髓鞘脱失为主,且病变有复发-缓解过程。实验性自身免疫性脑脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)是由神经髓鞘抗原诱导、以特异性致敏的CD4+T细胞介导为主的CNS自身免疫性动物模型,是国内外研究MS免疫致病机制及指导临床用药治疗的理想动物模型。目前,MS的具体病因、发病机制仍不十分清楚,而MS及EAE的一个重要特征是:在CNS脑实质的炎性病灶处聚集着大量非特异性白细胞,可识别髓鞘抗原,EAE临床症状的出现与这些促炎细胞进入CNS同时发生。 近年来,随着对疾病认识的进一步加深,研究发现趋化因子及其受体参与了MS致病过程的各个方面,人们通过认识趋化因子及其受体在MS中的作用,为研究MS发病机制、寻求新的治疗靶点提供了良好的前景。Eotaxin是一种嗜酸性粒细胞(EOS)选择性趋化和激活因子,与CCR3受体特异性结合,在趋化、激活和募集嗜酸性粒细胞方面作用显著,在目前已知的EOS趋化剂中,其选择性最高、作用强度最大。血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)的第一道屏障是由脑微血管内皮细胞及其紧密连接所组成,紧密连接及其相关蛋白的改变可能导致BBB通透性的变化,紧密连接蛋白-5(Claudin-5)作为BBB的重要组成部分,其蛋白水平的变化可以反映 BBB是否发生破坏,是监测 BBB完整性较为特异的指标。 本研究通过检测实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)大鼠发病初期、急性期、缓解期血清中和脑组织中CCL26的浓度、脑组织中CCR3、Claudin-5的蛋白表达,探讨其与EAE严重程度的相关性及其可能存在的作用机制,为MS的治疗提供理论基础。 方法: 1.EAE大鼠模型的建立: 将60只体重180~220g,6~8周龄的清洁级雌性 Wistar大鼠随机分为2组:正常组、EAE组,每组30只。EAE组又分为发病初期组(免疫后第11天)、急性期组(免疫后第18天)、缓解期组(免疫后第24天),每组10只。EAE实验大鼠模型的建立:在无菌环境下,制备新鲜的豚鼠全脊髓匀浆(guinea pig spinal cord homogenate,GPSCH),将其按照1:1的体积比与含6mg/ml卡介苗(Bacillus Calmette-Guérin,BCG)的完全弗氏佐剂(complete freund adjuvant,CFA)混合均匀,随后在冰浴条件下反复抽打至少1h,制备成稳定的油包水型抗原乳剂,将实验大鼠麻醉,分四点将其注射到大鼠四肢足垫皮下,每只大鼠0.5ml抗原乳剂,诱导建立EAE模型。 2.动物标本采集: 自免疫当天起,详细观察并记录wistar大鼠的行为特征、活动状态、饮食精神状况、体重变化以及神经功能学评分。分别于EAE大鼠发病后第11天(发病初期)、第18天(急性期)、第24天(缓解期)用10%水合氯醛将其麻醉,随后心尖采血,离心后留取上层血清置于-80℃冰箱保存备用;用预冷的生理盐水对大鼠心脏进行快速灌注,在无菌条件下留取实验大鼠脑组织和脊髓,并迅速投入液氮中备用,脑组织和脊髓腰膨大部位制作成石蜡切片。 3.相关指标检测: 苏木精-伊红( HE)染色检测脑组织中炎性细胞浸润情况,酶联免疫吸附法(ELISA法)检测血清中和脑组织中CCL26的浓度、免疫组织化学法检测脑组织中CCR3的蛋白表达、免疫荧光化学法检测脑组织中Claudin-5的蛋白表达。采用spss17.0软件对所得数据进行统计学分析。 结果: 1.体重变化情况:自免疫第二天起,正常组大鼠体重呈现稳步增长的趋势, EAE组大鼠呈现先上升后下降的趋势。 2.神经功能学评分:正常组大鼠未出现神经功能缺损改变,评分一直保持为0;EAE组大鼠的神经功能学评分显著高于正常组(p<0.01),且自免疫后第11天起,急性期组与发病初期组、缓解期组大鼠神经功能学评分出现显著差异(p<0.05)。 3.组织病理学变化:正常组大鼠在其脑组织内未检测到有炎性细胞浸润;EAE组大鼠炎症浸润情况较正常组严重(p<0.01),急性期组大鼠炎症评分显著高于发病初期组(p<0.05)、缓解期组(p<0.05)。 4.脑组织中Claudin-5的荧光强度表达:与正常组相比,EAE组大鼠脑组织Claudin-5荧光强度显著降低,差异具有统计学意义(P<0.01);与发病初期组、缓解期组相比,急性期组大鼠脑组织Claudin-5荧光强度显著降低(p<0.05)。 5.血清中CCL26的浓度:与正常组相比,EAE组血清CCL26水平显著升高,差异具有统计学意义(p<0.01);与发病初期组、缓解期组相比,急性期血清CCL26水平显著升高(p<0.05)。 6.脑组织中CCR3的阳性细胞表达量:与正常组相比,EAE组脑组织中CCR3的蛋白表达显著升高,差异具有统计学意义(p<0.01);与发病初期组、缓解期组相比,急性期脑组织中CCR3蛋白表达显著升高(p<0.05)。 7.脑组织中CCL26的浓度:与正常组相比,EAE组脑组织中CCL26水平显著升高,差异具有统计学意义(p<0.01);与发病初期组、缓解期组相比,急性期脑组织中CCL26水平显著升高(p<0.05)。 8.EAE组大鼠血清中和脑组织中CCL26水平及脑组织CCR3+细胞数与炎症评分均呈正相关,而与 Claudin-5蛋白含量呈负相关。 9.EAE组大鼠血清中CCL26水平与脑组织中CCL26水平呈正相关。 10.EAE组大鼠Claudin-5蛋白含量与炎症评分呈负相关。 结论: 1. CCL26及 CCR3在 EAE组大鼠急性期表达明显增高,提示 CCL26及CCR3可能参与EAE大鼠的致病过程。 2. CCL26及 CCR3与 EAE组大鼠炎症评分均呈正相关,提示 CCL26及CCR3可能与疾病的严重程度相关,其表达量越高,疾病越重。 3. CCL26及 CCR3与 Claudin-5蛋白表达水平呈负相关,提示 CCL26及CCR3可能是通过受损的血脑屏障进入到脑组织进而引起炎症反应。 4. EAE组大鼠发病过程中有血脑屏障破坏,其炎症评分与血脑屏障破坏的严重程度相关。