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胸腺基质淋巴细胞生成素在免疫应答反应中的新功能

作　者: 张彦璐
导　师: 周雪平
学　校: 浙江大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 胸腺基质淋巴细胞生成素调节性T细胞树突状细胞脂多糖 Th2细胞 Th9细胞白细胞介素9 过敏性呼吸道炎症
分类号: R392
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

胸腺基质淋巴细胞生成素(thymic stromal lymphopoietin, TSLP)是一种上皮细胞来源的细胞因子,通过作用于髓样和淋巴样细胞,协调天然免疫和适应性免疫,在起始和促进Th2细胞介导的过敏性炎症中起至关重要的作用。随着研究的不断深入,TSLP作为哮喘和其它过敏性疾病的新型治疗靶标逐渐成为可能。考虑到促炎因子和炎症因子在多种组织中引起TSLP生成,TSLP极有可能在除了由Th2细胞介导的疾病之外的其它炎症中,有更广泛的作用。在本论文中,我们进一步研究了TSLP在过敏性炎症致病机理中的作用,特别是对调节呼吸道免疫耐受和过敏性炎症之间平衡所起的作用,以及TSLP在LPS介导的Th2型炎症中的作用,并研究了在过敏性呼吸道炎症中,TSLP能否促进产生IL-9的Th9细胞的分化和功能。在外周系统中诱导产生抗原特异性的调节性T细胞(iTreg)是维持针对无害抗原的黏膜免疫耐受的重要机制。在本研究中,我们发现在小鼠外周系统中,TSLP抑制了iTreg的生成,其抑制作用大小呈剂量依赖关系。与此相应,在患异位性皮炎(atopic dermatitis)的儿童中,其血清中的TSLP水平显著增加。因此,TSLP抑制呼吸道免疫耐受并造成过敏原致敏,从而导致过敏性呼吸道炎症发生的重要机理之一是TSLP抑制了iTreg的分化。针对无害抗原,TSLP是否以及如何诱生Th2细胞分化,仍不十分清楚。使用OVA和LPS的小鼠鼻腔致敏模型,我们发现TSLP信号仅在低浓度LPS诱导的Th2细胞偏向的呼吸道炎症中所必需,而不被高浓度LPS所诱导的Thl型炎症所需要。我们进一步阐明了,低浓度LPS活化成熟的骨髓来源的树突状细胞(BMDC)表达相对高水平的Tslp和低水平的Il12a,并以依赖于TSLP的方式诱导初始DO11.10T细胞分化成Th2细胞。当过继转移至野生型受体小鼠时,低浓度LPS和OVA激活的DC诱导嗜酸性粒细胞主导的呼吸道炎症,当Tslp缺失的DC被转移时,在受体小鼠中诱生嗜中性粒细胞主导的呼吸道炎症。这些数据表明,在低浓度LPS的刺激下,DC产生的TSLP在诱导Th2细胞的分化中起重要作用,并因此表明,除了抗原/MHCII和共刺激分子之外,TSLP可作为抗原提呈细胞来源的第三方极化信号,来引导效应T细胞的分化。我们发现在体外培养Th9细胞时,TSLP会使Th9细胞增加IL-9的表达,且IL-9的表达量与TSLP剂量呈正相关。过继转移OVA特异性的Th2或Th9细胞至野生型受体中,用OVA或OVA+TSLP呼吸道激发后,TSLP增强了注射Th9细胞的小鼠的IL-9表达及其过敏性炎症,却对被转移Th2细胞的小鼠影响甚微。抗IL-9抗体处理被转移Th9细胞的受体小鼠,则显著降低其肺部炎症。TSLP甚至在TSLP受体缺失的受体小鼠中仍能增强Th9细胞介导的呼吸道炎症,这表明TSLP在体内对Th9细胞有直接作用。进一步的研究表明,在肺部特异性表达的转基因TSLP刺激肺部产生IL-9,而用抗IL-9抗体处理则减弱了TSLP引发的呼吸道炎症。综上所述,我们的研究揭示了TSLP促进Th9细胞的分化和功能,并表明了IL-9在TSLP介导的过敏性炎症中必不可少。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-8
Abstract  8-10
目录  10-13
1 绪论  13-30
  1.1 胸腺基质淋巴细胞生成素生物学研究进展  13-16
    1.1.1 TSLP的发现  13-14
    1.1.2 TSLP表达调控  14-15
    1.1.3 TSLP信号通路  15-16
  1.2 TSLP靶向细胞  16-22
    1.2.1 树突状细胞  16-18
    1.2.2 T淋巴细胞  18-19
    1.2.3 B淋巴细胞  19-20
    1.2.4 调节性T细胞  20-21
    1.2.5 天然免疫细胞  21-22
  1.3 TSLP在疾病中的作用  22-28
    1.3.1 TSLP在过敏性疾病中的作用  22-25
      1.3.1.1 过敏性皮炎  22-23
      1.3.1.2 过敏性哮喘  23-24
      1.3.1.3 过敏性鼻炎和鼻息肉  24-25
      1.3.1.4 嗜酸性食管炎  25
    1.3.2 TSLP和炎症性肠病  25-26
    1.3.3 TSLP在癌症中的作用  26-27
    1.3.4 TSLP在感染中的作用  27-28
  1.4 本研究的目的和意义  28-30
2 TSLP在体内阻断免疫耐受而促进Th2型致敏  30-41
  2.1 材料与方法  31-33
    2.1.1 实验小鼠  31
    2.1.2 OVA致敏,呼吸道激发和呼吸道高反应性  31
    2.1.3 支气管肺泡灌洗液,组织固定和染色  31
    2.1.4 定量RT-PCR  31-32
    2.1.5 过继转移  32
    2.1.6 流式细胞术和抗体  32-33
  2.2 结果与分析  33-38
    2.2.1 TSLP在体内阻断免疫耐受而促进Th2型致敏  33-35
    2.2.2 TSLP抑制体内抗原特异性的iTreg的分化  35-38
  2.3 讨论  38-41
3 DC来源的TSLP在LPS诱生的过敏性呼吸道炎症中促进Th2细胞极化  41-60
  3.1 材料与方法  42-45
    3.1.1 实验小鼠  42-43
    3.1.2 通过鼻腔致敏和激发的方法  43
    3.1.3 肺部炎症分析  43
    3.1.4 从肺部引流淋巴结分离和再刺激细胞  43
    3.1.5 骨髓来源的树突状细胞的诱导生成  43-44
    3.1.6 使用OVA和LPS刺激的树突状细胞的哮喘模型  44
    3.1.7 骨髓来源的树突状细胞和初始CD4+T细胞共培养  44
    3.1.8 细胞内细胞因子染色法和抗体  44-45
  3.2 结果与分析  45-57
    3.2.1 TSLP在低剂量LPS引起的Th2型致敏中起不可或缺的重要作用  45-48
    3.2.2 高剂量LPS引起的Th1型致敏不需要TSLP  48-50
    3.2.3 树突状细胞来源的Tslp的表达促进Th2细胞体外分化  50-53
    3.2.4 LoLPS作用下的DC所诱生的体内Th2型免疫应答反应依赖于DC来源的TSLP  53-57
  3.3 讨论  57-60
4 IL-9在TSLP介导的过敏性炎症中起不可或缺的重要作用  60-77
  4.1 材料与方法  61-64
    4.1.1 实验小鼠  61
    4.1.2 定量RT-PCR  61
    4.1.3 小鼠T辅助细胞的分化  61-62
    4.1.4 细胞内细胞因子染色法  62
    4.1.5 细胞过继转移实验和IL-9中和  62
    4.1.6 支气管肺泡灌洗液,组织固定和染色  62-63
    4.1.7 从肺门纵隔淋巴结分离和再刺激细胞  63
    4.1.8 统计数据分析  63-64
  4.2 结果与分析  64-74
    4.2.1 TSLP在体外促进产生IL-9的Th9细胞分化  64-66
    4.2.2 TSLP加重Th9细胞介导的过敏性呼吸道炎症  66-68
    4.2.3 TSLP加重的过敏性呼吸道炎症需要IL-9  68-70
    4.2.4 TSLP在体内直接作用于Th9细胞以增强其功能  70-72
    4.2.5 IL-9对SPC-TSLP转基因小鼠的呼吸道炎症不可或缺  72-74
  4.3 讨论  74-77
参考文献  77-95
附录A 本论文中所用术语缩写与中英文对照  95-98
附录B 常用生化及分子生物学试剂与仪器  98-100
附录C 常用缓冲液及细胞培养液配方  100-101
博士期间投稿和录用的文章  101

胸腺基质淋巴细胞生成素在免疫应答反应中的新功能

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