尘螨纳米疫苗免疫治疗对哮喘BALB/c小鼠体内Th1/Th2细胞系表达水平的影响

赵淼 陈晓鸿

[摘要]目的 探究塵螨纳米疫苗免疫治疗对哮喘BALB/c小鼠体内Th1/Th2细胞系表达水平的影响。方法 选取60只雌性小鼠，将其随机分为哮喘模型组、疫苗治疗组和阴性对照组，每组各20只。对其进行造模后，疫苗治疗组采用尘螨纳米疫苗进行治疗，哮喘模型组及阴性对照组均采用生理盐水进行处理，于造模成功及治疗结束后分别取外周血测定外周血中Th1/Th2细胞因子IFN-γ、IL-4和IL-5的表达水平。结果 造模成功后，哮喘模型组、疫苗治疗组小鼠的Th1细胞因子IFN-γ水平明显低于阴性对照组，Th2细胞因子IL-4、IL-5明显高于阴性对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。治疗结束后，疫苗治疗组小鼠的IFN-γ高于造模成功后，IL-4、IL-5明显低于造模成功后，差异有统计学意义（P<0.05）。治疗结束后，哮喘模型组、疫苗治疗组小鼠的IFN-γ[（82.74±13.27）、（101.47±15.44）ng/L]明显低于阴性对照组[（112.37±16.47）ng/L]，哮喘模型组、疫苗治疗组小鼠的IL-4[（30.16±2.62）、（22.36±2.23）ng/L]高于阴性对照组[（18.32±1.41）ng/L]，且哮喘模型组、疫苗治疗组小鼠的IL-5[（30.74±4.53）、（16.36±2.97）ng/L]也明显高于阴性对照组[（12.46±2.68）ng/L]，差异有统计学意义（P<0.05）。治疗结束后，哮喘模型组与疫苗治疗组小鼠的Th1/Th2细胞系表达水平比较，差异无统计学意义（P>0.05）。结论 尘螨纳米疫苗可显著纠正哮喘BALB/c小鼠体内的Th1/Th2细胞系表达细胞因子功能的失衡。

[关键词]尘螨纳米疫苗；哮喘BALB/c小鼠；Th1/Th2；表达水平

[中图分类号] R384.4 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2018）7（c）-0124-03

[Abstract] Objective To investigate the effect of the expression level of Th1/Th2 cell line in asthma BALB/c mice immunized with Dust Mite Nano Vaccine. Methods A total of 60 female mice were randomly divided into the asthma model group， the vaccine treatment group and the negative control group， with 20 mice in each group. After the models were established， the vaccine treatment group was treated with the Dust Mite Nano Vaccine， while the asthma model group and the negative control group were given normal saline. Peripheral blood was taken to measure the expression of Th1/Th2 cytokines IFN-γ， IL-4 and IL-5 in peripheral blood after the completion of the model and the end of the treatment course. Results After successful modeling， the levels of Th1 cytokine IFN-γ in the asthma model group and the vaccine treatment group were significantly lower than those in the negative control group， Th2 cytokines IL-4 and IL-5 were significantly higher than those in the negative control group， and the differences were statistically significant （P<0.05）. After the treatment， the IFN-γ in the vaccine treatment group was higher than that after modeling， IL-4 and IL-5 were significantly lower than those after modeling， and the differences were statistically significant （P<0.05）. After treatment， the level of IFN-γ in the asthma model group （[82.74±13.27] ng/L） and the vaccine treatment group （[101.47±15.44] ng/L） were significantly lower than that in the negative control group （[112.37±16.47] ng/L）， IL-4 in the asthma model group （[30.16±2.62] ng/L） and the vaccine treatment group（[22.36±2.23] ng/L） were higher than that in the negative control group （[18.32±1.41] ng/L）， IL-5 in the asthma model group （[30.74±4.53] ng/L） and the vaccine treatment group （[16.36±2.97] ng/L） were higher than that in the negative control group （[12.46±2.68] ng/L）， and the differences were statistically significant （P<0.05）. After treatment， there was no statistically significant difference in Th1/Th2 cell line expression between the asthma model group and the vaccine treatment group （P>0.05）. Conclusion Dust Mite Nano Vaccine can significantly correct the imbalance of Th1/Th2 cell line cytokine expression function in asthma BALB/c mice.

[Key words] Dust Mite Nano Vaccine； Asthma BALB/c mice； Th1/Th2； Expression level

支气管哮喘（bronchial asthma）简称哮喘，是由多种细胞（主要为T淋巴细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞等）和细胞组分参与的气道慢性炎症性疾病[1-2]，主要包括气道慢性炎症，气道对多种刺激因素呈现的高反应性，广泛多变的可逆性气流受限以及随病程延长而导致的一系列气道结构的改变，即气道重构[3]。近年来的研究表明，支气管哮喘与T细胞独特型细胞因子激活有关的免疫系统紊乱存在着密切的联系，包括T细胞分泌的细胞因子分泌水平的改变，尤其与Th1/Th2细胞分泌的细胞因子的失衡有较大联系[4-5]。特异性免疫治疗（specific immunotherapy，SIT），过去曾被称之为特异性脱敏疗法（specific desensitization）或特异性减敏疗法（specific hyposensitization），随着人们对其机制了解的加深，现改称为免疫治疗（immunotherapy）[6-7]。研究表明，免疫治疗能够调节机体内免疫细胞的表达及其细胞因子的分泌水平，对免疫性疾病有着较好的治疗效果。本研究拟探究尘螨纳米疫苗免疫治疗对哮喘BALB/c小鼠体内Th1/Th2细胞系表达水平的影响，现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料

选取60只健康、1个月龄的BALB/c雌性小鼠进行研究，小鼠平均体重（50±10）g，将其随机分为哮喘模型组、疫苗治疗组和阴性对照组，每组各20只。本研究中使用小鼠均由我院动物实验中心提供。实验器械、药物、试剂包括粉尘螨变应原、IL-4、IL-5、IFN-γ试剂盒及尘螨纳米免疫疫苗，全部均购于南京建成生物公司。

1.2方法

1.2.1模型制备及治疗方法 哮喘模型组和疫苗治疗组于第0天、第7天和第14天采用50 g粉尘螨变应原+2 mg氢氧化铝腹腔注射致敏，阴性对照组采用生理盐水进行处理。28 d后，疫苗治疗组小鼠采用尘螨纳米疫苗皮下接种免疫进行治疗，哮喘模型组与阴性对照组小鼠用生理盐水进行处理[8]。

1.2.2细胞因子检测方法 于造模成功及治疗结束后，分别取各组小鼠尾静脉血2 ml进行细胞因子测定。根据ELISA试剂盒说明书的操作方法，分别检测各组BALB/c小鼠致敏前后及药剂处理前后的细胞因子重组人干扰素（IFN-γ）、细胞产生白介素-4（IL-4）、IL-5水平[9-10]。

1.3统计学方法

采用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用t检验；组内不同时间点的比较采用重复测量设计的方差分析；计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

造模成功后，哮喘模型组、疫苗治疗组小鼠的Th1细胞因子IFN-γ水平明显低于阴性对照组，Th2细胞因子IL-4、IL-5明显高于阴性对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。治疗结束后，疫苗治疗组小鼠的IFN-γ高于造模成功后，IL-4、IL-5明显低于造模成功后，差异有统计学意义（P<0.05）。治疗结束后，哮喘模型组、疫苗治疗组小鼠的IFN-γ明显低于阴性对照组，IL-4、IL-5明显高于阴性对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。治疗结束后，哮喘模型组与疫苗治疗组小鼠的Th1/Th2细胞系表达水平比较，差异无统计学意义（P>0.05）（表1）。

3讨论

支气管哮喘是由多种细胞（如嗜酸性粒细胞、肥大细胞、T淋巴细胞、中性粒细胞、平滑肌细胞、气道上皮细胞等）和细胞组分参与气道慢性炎症性疾患[11]。这种慢性炎症导致气道高反应性的产生，通常出现广泛多变的可逆性气流受限，并引起反复发作的喘息、气急、胸闷或咳嗽等症状[12-13]。哮喘是世界上最常见的慢性疾病之一，全球约有3亿哮喘患者。各国哮喘患病率为1%～30%，我国平均为0.5%～5%，呈逐年上升的趋势[14]。哮喘的发生由先天性易感基因与后天易感因素决定。后者主要为一些变应原性因素，常见的变应原有尘螨、家养宠物、蟑螂、花粉、草粉以及一些职业性的变应原等[15-16]。

Th1/Th2功能失调目前被普遍认同是哮喘发病的核心免疫机制。当外源性变应原吸入以后被抗原提呈细胞内吞并激活T细胞。一方面，活化的辅助性Th2 IL如IL-4、IL-5等激活T细胞，使之合成特异性IgE，后者结合于肥大细胞和嗜碱性粒细胞等表明的IgE受体，当变应原再次进入机体内时，可與结合在细胞表面的IgE交联，使该细胞合成并释放多种活性介质导致气道平滑肌收缩、黏液分泌增加和炎症细胞浸润，产生哮喘的临床症状[7]。另一方面，Th2细胞分泌的细胞因子如IL-4的高表达能够降低炎症抑制因子IFN-γ的活性，进一步使患者血IgE浓度增加及气道嗜酸性粒细胞聚集，引起哮喘症状加重[17]。因此Th1/Th2细胞表达的失衡，是哮喘发病的中心环节。

免疫治疗作为过敏性支气管哮喘的一种有效治疗手段，已被哮喘病专科临床医师所认识。Borish等[18]研究认为：在特异性免疫治疗过程中，调节性T细胞（regulatory cells，简称Treg细胞），Treg细胞通过分泌TGF-β和IL-10调节抗原特异性B细胞由分泌sIgE转而分泌IgG4，从而降低IgE调节的免疫应答和细胞炎性因子的产生。该研究也认为，Treg细胞可能参与抑制Th2细胞的活化，降低Th2细胞因子的产生率，从而有效调节Th1/Th2的平衡。研究者通过特异性免疫治疗尘螨过敏的哮喘儿童，发现患儿血清中的Th2型细胞因子IL-4，IL-13水平明显降低，IFN-γ水平明显增高。说明特异性免疫治疗可以纠正Th1/Th2免疫细胞失衡，能将Th2细胞引导的免疫应答状态转化为Th1细胞引导的免疫应答状态[19]。因此，对Th1和Th2细胞因子的调节，是特异性免疫治疗主要的治疗机制之一。Th1/Th2免疫细胞失衡可以导致变应性鼻炎、结膜炎、变应性哮喘等变态反应性疾病，同样可以损害机体肿瘤免疫功能。因此，本研究推测通过特异性免疫治疗调节机体Th1/Th2平衡，能够达到对哮喘的治疗。

本研究选用尘螨纳米免疫疫苗对哮喘小鼠进行治疗。研究结果提示，造模成功后，哮喘模型组、疫苗治疗组小鼠的Th1细胞因子IFN-γ水平明显低于阴性对照组，Th2细胞因子IL-4、IL-5明显高于阴性对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。治疗结束后，疫苗治疗组小鼠的IFN-γ高于造模成功后，IL-4、IL-5明显低于造模成功后，差异有统计学意义（P<0.05）。治疗结束后，哮喘模型组、疫苗治疗组小鼠的IFN-γ明显低于阴性对照组，IL-4、IL-5明显高于阴性对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。治疗结束后，哮喘模型组与疫苗治疗组小鼠的Th1/Th2细胞系表达水平比较，差异无统计学意义（P>0.05）。

综上所述，尘螨纳米疫苗可显著纠正哮喘BALB/c小鼠体内的Th1/Th2细胞系表达细胞因子功能的失衡。

[参考文献]

[1]刘芳英，黄海茵，姚亮，等.中医外治法在支气管哮喘治疗中的临床研究概述[J].临床肺科杂志，2015，3（7）：1315-1318.

[2]曾山，熊彬.激素抵抗型哮喘与炎性因子相关性的研究进展[J].广东医学，2017，38（3）：478-480.

[3]Ji NF，Xie YC，Zhang MS，et al.Ligustrazine corrects Th1/Th2 and Treg/Th17 imbalance in a mouse asthma model[J].Int Immunopharmacol，2015，21（1）：76.

[4]田祖慧，左凤琼，张魏.哮喘患儿诱导痰中T细胞亚群和细胞因子的变化及意义[J].海南医学院学报，2016，22（1）：72-74.

[5]李燕，谢敏，史小玲，等.HSP70/CD80 DNA疫苗通过调节Th1/Th2/Treg/Th17细胞对小鼠急性哮喘的抑制作用[J].山东大学学报（医学版），2014，52（10）：20.

[6]刘欣欣，陈立新，王莹，等.特异性免疫治疗对BALB/c小鼠特应性皮炎模型的疗效观察[J].中国皮肤性病学杂志，2016（11）：1112-1115.

[7]Pelaia G，Vatrella A，Maselli R.The potential of biologics for the treatment of asthma[J].Nat Rev Drug Discov，2012，11（12）：958.

[8]卞勇华，俞黎黎，黄思怡，等.粉尘螨变应原第2组分真核表达载体的构建及其在小鼠骨髓间充质干细胞中的表达[J].广西医学，2017，39（3）：372-375.

[9]赵晓菲，安高，封桂英，等.Th2型细胞因子在胶原诱导性关节炎小鼠血清中的动态变化[J].职业与健康，2016，32（4）：471-474.

[10]马祥，刘洪，梁宗安，等.哮喘小鼠CD4+CD25+调节性T细胞及相关细胞因子的变化研究[J].西部医学，2016，28（1）：15-18.

[11]李建生，王至婉.支气管哮喘中医证候诊断标准（2016版）[J].中医杂志，2016，57（22）：1978-1980.

[12]赵春兰，于华凤，吕欣.T淋巴细胞在哮喘发病机制中的作用[J].生命的化学，2016，7（6）：868-873.

[13]史兆雯，蔡朱莺.细胞因子与支气管哮喘相关性研究[J].中国医师进修杂志，2017，40（11）：1053-1056.

[14]赵燕，程晓明，王长征，等.Th17应答在哮喘发病机制中作用的研究进展[J].重庆医学，2015，42（2）：216.

[15]朱康，侯曉玲，皇惠杰，等.吸入变应原sIgE在不同气道过敏性疾病儿童中的分布特征[J].中国当代儿科杂志，2017，19（11）：1185-1190.

[16]滕飞翔，孙金霞，王楠，等.应用短肽阵列筛选哮喘患儿血清粉尘螨变应原特异性IgE抗体的结合表位[J].细胞与分子免疫学杂志，2017，33（8）：1128-1132.

[17]Smith DE.IL-33：a tissue derived cytokine pathway involved in allergic inflammation and asthma[J].Clin Experiment All，2016，40（2）：200.

[18]Borish L，Steinke JW.Interleukin-33 in asthma：how big of a role does it play[J].Curr All Asthma Rep，2015，11（1）：7.

[19]龚臣，邓静敏.Th17/Treg在支气管哮喘发病机制中的作用及研究进展[J].中华哮喘杂志（电子版），2015，7（3）：201.

（收稿日期：2018-05-03 本文编辑：孟庆卿）