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血吸虫病是一种重要的人兽共患寄生虫病,其主要病理机制是虫卵沉积于肝和结肠肠壁等处引起的虫卵肉芽肿,以及继发的纤维化。在血吸虫病的发生和发展中,Th1型(IFN-γ、IL-2、IL-12、TNF-α、IL-18)和Th2型(IL-10、IL-13、IL-4、IL-5)这两类细胞因子发挥着至关重要的作用。Thl细胞因子在肉芽肿早期发挥作用,而Th2细胞因子在疾病发展中后期发挥重要作用。血吸虫感染对人体有害无益的观点早己在人民的思想中根深蒂固,但近年来研究表明血吸虫感染除对机体造成一定危害外,可阻止代谢性疾病和自身免疫性疾病的发生与发展。肥胖、2型糖尿病、高血糖症、胰岛素抵抗(IR)等相关代谢综合征(MetS)已成为全世界广为关注的公共健康问题。在其致病机制中有大量炎性因子的参与,如肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素(IL)、C反应蛋白等,这些均证明炎症与代谢综合征之间存在着密切关系。然而,2015年中国人群的一项流行病学调查结果显示有日本血吸虫既往感染史患者(n=465)较未感染者(n=1132)其代谢性疾病及并发症的发生率明显降低。另有研究报道曼氏血吸虫感染或注射其虫卵抗原使得高糖高脂饮食诱导的肥胖小鼠(HFD)中脂肪和肝脏组织的胰岛素敏感性明显提高。由此,我们推测日本血吸虫感染及虫卵抗原免疫可改善代谢综合征患者对胰岛素的敏感性。本研究以C57BL/6小鼠和Leprdn/dh胁小鼠为研究对象,分别建立日本血吸虫慢性感染模型、吡喹酮(PZQ)治疗模型和虫卵抗原免疫模型,初步探索血吸虫感染或抗原免疫后小鼠肝脏微环境中细胞因子对宿主能量代谢的影响。本研究技术路线分为三部分:实验分组如下:(1)以10条日本血吸虫尾蚴感染C57BL/6小鼠,建立日本血吸虫慢性感染小鼠模型。(2)以10条日本血吸虫尾蚴感染C57BL/6小鼠6周给予吡喹酮治疗小鼠模型(3)用日本血吸虫虫卵抗原(SEA)腹腔注射C57BL/6和Leprdb/db小鼠6周,建立抗原免疫小鼠模型。采用如下实验方法对相关指标进行检测,包括:自动生化分析仪检测血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)、门冬氨酸氨基转移酶(AST)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)水平,荧光实时定量PCR检测肝脏胰岛素和葡萄糖通路相关靶基因和炎性细胞因子的基因转录水平,IPGTT实验检测葡萄糖耐量情况、IPITT实验检测胰岛素敏感性、ELISA检测外周血胰岛素浓度,HE染色评价肝脏炎症程度等。本研究主要结果如下:1.IPGTT、IPITT和RT-PCR检测葡糖糖通路、胰岛素靶基因mRNA结果显示:血吸虫慢性感染组、PZQ治疗组及SEA免疫组小鼠对胰岛素的敏感性均有显著改善。2.ELISA检测慢性感染12周组和PZQ治疗12周组的小鼠外周血胰岛素浓度均低于正常对照组,存在统计学差异。3.Western-Blot检测经胰岛素刺激血吸虫感染的肝脏中t-AKT、p-AKT蛋白表达水平,提示血吸虫感染后肝脏中AKT的磷酸化作用增强,胰岛素信号传导作用增强。4.血生化检测脂代谢指标显示血吸虫慢性感染组、PZQ治疗组小鼠的血脂水平低于正常对照组。5.日本血吸虫感染及PZQ治疗后小鼠肝炎症因子与代谢指标的线性相关分析结果显示:(1)在慢性感染模型中,抑炎因子IL-22可上调胰岛素敏感基因IRS-1和INSR,IL-33上调IRS-2,IL-22和IL-33还可上调糖转运基因(GLUT4),IL-10可下调糖异生基因(G6PC)的表达;促炎因子IL-1β则下调胰岛素敏感基因IRS-1,TNFα和IL-6下调糖转运基因(GLUT4)的表达。(2)在PZQ治疗模型中,IL-13可上调胰岛素敏感性基因(IRS-1、INSR)和葡萄糖转录基因(GLUT4)的表达,IL-22可上调IRS-1的表达。以上结果提示:血吸虫感染及PZQ治疗后小鼠肝脏上调IL-10、IL-13、IL-22和IL-33等抑炎因子的表达,弱化TNF-α、IL-6、IL-1 β的胰岛素抵抗作用,改善宿主肝脏的胰岛素敏感性。6.经SEA免疫6周后,Leprdb/db-SEA组小鼠IL-13和IL-22的表达水平以及C57BL/6-SEA组小鼠的IL-22的表达水平显著高于其对照组。SEA免疫后可诱导Th2优势细胞因子的产生。7.TNF-因体外刺激FL83B小鼠肝细胞系,使胰岛素信号通路相关基因IRS-1、IRS-2、INSR和糖转运基因GLUT4的mRNA水平表达下降,而IL-22和IL-13的作用与之相反。综上,血吸虫感染或血吸虫抗原免疫优势诱导Th2型免疫应答,高表达IL-13、IL-10等2型细胞因子和IL-22、TGF-β等抑炎因子,进而弱化促炎因子TNF-α IL-6、IL-1β的胰岛素抵抗作用,改善宿主肝脏的胰岛素敏感性。本研究仅仅从肝脏免疫微环境的改变(主要是细胞因子的变化)来探讨血吸虫感染、PZQ治疗、SEA免疫和能量代谢之间的关系,更深入的机制还有待进一步研究。本研究将为寻求2型糖尿病的新防治手段以及开发虫源性小分子药物提供了新的理论指导。