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阻断C5a/C5aR上调调节性T细胞治疗慢性移植物抗宿主病的实验研究

摘要目的:<br>  探讨阻断C5a/C5aR治疗慢性移植物抗宿主病(cGVe)的疗效,为cGVHD的免疫治疗提供新的实验依据。<br>  方法:<br>  1.采集异基因造血干细胞移植后cGVHD患者、无cGVHD患者及供者静脉血标本,流式细胞术检测三组外周血淋巴细胞及CD14+单核细胞中C5aR的表达及CD4+CD25+Foxp3+Tregs细胞的比例,并进行相关性分析。<br>  2.流式细胞术检测遗传背景相同的C5aR敲除及野生型BALB/c小鼠脾细胞中CD4+CD25+Foxp3+Tregs细胞占CD4+T细胞的比例;体外培养小鼠脾细胞,分为C5aR-/-组、野生型组、Rm C5a蛋白刺激组(分为100ng/mL及500ng/mL Rm C5a+野生型脾细胞两组),分别采用ELISA检测各组培养上清中TGF-β1的分泌水平及流式细胞术检测各组CD4+CD25+Foxp3+Tregs细胞的比例。<br>  3.分选C5aR敲除及野生型BALB/c小鼠脾细胞中的CD4+T细胞,设C5aR-/-组及BALB/c组,通过CD3、CD28、IL-2、TGF-β1等细胞因子诱导Tregs细胞分化3天后,检测2组CD4+T细胞中CD4+CD25+Foxp3+Tregs细胞的比例。<br>  4.建立小鼠cGVHD模型。通过移植主要组织相容性抗原(MHC)相合、次要组织相容性抗原(miHA)不合的异基因B10.D2雄性小鼠的骨髓细胞及脾脏细胞(8×106,1∶1)→BALB/c雌性小鼠,建立一种能模拟临床cGVHD的小鼠模型。<br>  5.以cGVH小鼠模型为研究对象,设对照组及PMX53治疗组2组。随机分配cGVHD小鼠至PMX53治疗组及对照组,每组各6只,+29d时,所有小鼠均出现cGVHD,予PMX53(1mg/kg,每周2次,持续3周)治疗。治疗后临床观察:体重低于14g或到观察终点(移植后+65d)处死小鼠。观察终点进行以下实验:(1)观察2组小鼠cGVHD临床评分、生存时间及组织病理形态学改变。(2)流式细胞术检测两组小鼠脾细胞中C5aR的表达及脾脏CD4+T细胞中CD4+CD25+Foxp3+Tregs细胞的比例。(3)酶联免疫吸附试验(ELISA)检测2组小鼠外周血血浆中TGF-β1的分泌水平。<br>  6.统计学分析:应用SPSS20.0软件对数据进行统计学分析。正态分布数据以均数±标准误((x)±SEM)表示。采用One-Way ANOVA比较多组间数据,采用Levene检验方差齐性;各组方差齐时,组间的比较选用可进行多个样本均数间两两均数比较的LSD。比较两组间数据,各组方差齐时,采用两样本t检验比较两组间均数。分析两变量之间的关系采用Spearman相关性分析,Kapplan-Meier法分析小鼠生存时间。检验水准均为:α=0.05。<br>  结果:<br>  1.cGVHD患者外周血淋巴细胞及CD14+单核细胞中C5aR的表达均显著高于无cGVHD患者及健康供者(淋巴细胞:3.76±0.30%vs2.36±0.55%,1.16±0.16%,P均<0.001;CD14+单核细胞:94.05±0.52%vs89.51±0.40%,88.53±1.16%,P均<0.001),而CD4+T淋巴细胞中CD4+CD25+Foxp3+Tregs细胞的比例明显较无cGVHD患者及健康供者低(1.45±0.13%vs2.97±0.18%,3.16±0.31%,P均<0.001),健康供者与无cGVHD患者间均无明显差异(P>0.05);且CD4+T淋巴细胞中CD4+CD25+Foxp3+Tregs细胞的比例与淋巴细胞中C5aR的表达呈显著的负性相关(R=-0.603,P<0.01),而与CD14+单核细胞中C5aR的表达相关性分析无统计学差异(R=-0.378,P>0.05)。<br>  2.C5aR-/-促进Tregs细胞的分化,而Rm C5a抑制小鼠脾细胞TGF-β1的分泌及CD4+CD25+Foxp3+Tregs细胞比例:<br>  (1)C5aR-/-组小鼠脾脏CD4+T细胞中Tregs细胞比例显著高于野生型小鼠(15.67±0.55vs11.3±0.60%,P<0.01)。<br>  (2)野生型组、100ng/mL及500ng/mL RmC5a蛋白刺激组与C5aR-/-组细胞培养上清中的TGF-β1分别为:879.17±27.42,322.67±25.33,413±217.29和1668±109.79);野生型组脾细胞培养上清中TGF-β1的分泌显著低于C5aR-/-组(P<0.001),但明显高于RmC5a蛋白刺激组(P<0.01),而100ng/mL与500ng/mLRmC5a蛋白刺激组间TGF-β1的表达无明显差异(P>0.05)。<br>  (3)流式检测显示100ng/mL及500ng/mL Rm C5a蛋白刺激组的CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞在脾脏CD4+T细胞中的比例均显著低于BALB/c组及C5aR-/-组(P<0.01),且BALB/c组低于C5aR-/-组(6.91±0.30%vs9.76±0.33%,P<0.001):而100ng/mL与500ng/mL RmC5a蛋白刺激组对Treg细胞的表达无明显影响(5.59±0.08%vs5.80±0.03%,P>0.05)。<br>  (4)体外诱导CD4+T向Tregs细胞分化,发现C5aR-/-组Tregs细胞的比例显著高于BALB/c组(34.52±0.69%vs5.60±0.26%,P<0.001)。<br>  3.成功构建cGVHD小鼠模型,使用C5aR阻断剂PMX53治疗cGVHD小鼠:<br>  (1)阻断C5aR改善cGVHD小鼠模型临床表现并延长小鼠生存时间。PMX53治疗组小鼠临床评分在治疗后逐渐减低,而cGVHD对照组小鼠临床评分持续加重;PMX53治疗组小鼠生存时间显著高于cGVHD对照组(P<0.05)。<br>  (2)阻断C5aR减轻cGVHD小鼠模型组织病理损伤。cGVHD对照组小鼠皮肤表皮层增生明显,真皮层大量胶原沉积,皮肤广泛炎症细胞浸润,皮下脂肪严重萎缩,毛囊数目明显减少;而PMX53治疗组小鼠显示出相对较轻的病理改变。cGVHD对照组肝脏HE染色显示炎性细胞浸润大部分门管区并伴淋巴细胞浸润胆管,而PMX53治疗组小鼠肝脏门管区较少受累。<br>  (3)C5aR阻断剂PMX53下调C5aR表达,上调CD4+CD25+Foxp3+Tregs细胞比例。C5aR在PMX53治疗组小鼠脾细胞中的表达显著低于cGVHD对照组(1.36±0.96%vs3.41±0.29%,P<0.05),而Tregs细胞比例却显著高于cGVHD对照组(10.56±0.40%vs13.64±0.48%,P<0.001)。<br>  (4)C5aR阻断剂PMX53促进TGF-31分泌。PMX53治疗组小鼠外周血上清中TGF-β1的表达显著高于cGVHD对照组(938.4±12.91vs745.6±24.48,P<0.001)。<br>  结论:<br>  1、临床cGVHD患者C5aR高表达,CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞比例下降,阻断C5a/C5aR补体途径可能为cGVHD提供新的治疗靶点。<br>  2、体外下调C5aR可介导TGF-β1的分泌增加,从而上调Tregs细胞的表达,反之,上调C5aR的表达,可介导TGF-β1分泌减少,从而下调Tregs细胞的表达。<br>  3、cGVHD小鼠模型C5aR高表达,首次提出C5aR阻断剂PMX53可能通过促进TGF-β1分泌,促进CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞极化,减轻cGVHD的临床与病理学损伤,从而发挥抗cGVHD作用。

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