固有免疫细胞在肝脏损伤和再生中的效应机制-细胞生物学专业论文.docxVIP

中国科学技术大学博士学位论文中文摘要 中国科学技术大学博士学位论文 中文摘要 肝脏是机体最大的消化器官，承担着分泌胆汁、合成涉及生命活动中重要蛋白质和 解毒功能。与其它器官不同，肝脏具有肝动脉和门静脉两套血液供应途径，鉴于这种特 殊的解剖学位置和功能，肝脏一直暴露于大量的肠道来源的抗原物质，包括病原菌、毒 素、肿瘤细胞和细菌代谢产物以及无害的食物抗原，这样就决定了肝脏不仅承担着“内 部血液过滤”的作用，同时还“肩负”清除肠道来源的外来物质的重任。所以人们推测 肝脏必须拥有一套快速选择性的反应机制去应对这些肝脏特异性潜在“危险信号”。固 有免疫反应作为入侵病原菌的一线防御机制，以及局部免疫反应机制在应对各种各样的 免疫挑战中的作用各受青睐。已知肝脏是细胞因子、补体和急性期反应蛋白这类可溶性 分子的合成部位，而且还有大量的吞噬细胞、抗原提呈细胞以及淋巴细胞。根据肝脏高 比例的同有免疫细胞(主要指Kupffer细胞、NKT细胞和NK细胞)和它们对肝脏外源 刺激的快速反应能力，肝脏被定义为具有固有免疫特性的器官已经被多家研究结果所支 持，冈此，通过结合“肝脏学”和“免疫学”，一门新型学科“肝脏免疫学”应运而生。 大量资料研究显示肝脏积聚的这些固有免疫细胞在肝脏的免疫监视功能中发挥重要作 用，譬如抗病毒、抗寄生虫和抗细菌感染。然而过度的免疫细胞活化有时可能对肝细胞 进行意想不到的自身攻击，引起自身免疫性的肝脏损伤。本研究旨在探索固有免疫反应 在肝脏免疫损伤和肝脏再生中的作用，主要试图回答以下三个科学问题：建立新型NK 细胞介导的小鼠肝炎模型，推动NK细胞在自身免疫性肝病中作用机制的深入研究；深 入了解NK细胞在ConA诱导的肝脏损伤的作用；肝脏同有免疫细胞对肝脏再生的调节 机制，特别是探讨HBV感染是如何通过固有免疫反应途径来负调节小鼠肝脏再生。本 研究获得的主要结果大致分为以下四个部分： 新型NK细胞介导、TLR3激动剂诱导的肝炎模型的建立：目前，T细胞、NKT 细胞和巨噬细胞在自身免疫性肝炎中的作用研究甚多，相应的动物模型均有报道。然而， NK细胞在肝脏损伤中的作用似乎显得很神秘。本部分研究目的就是建立一种NK细胞 介导的肝炎小鼠动物模型，来促进NK细胞在自身免疫性肝炎的机制研究。我们采用了 TLR3配体聚肌胞(poly(I：c))活化NK细胞，观察后续的肝脏损伤。B6小鼠腹腔注射 poly(I：C)20微克／克体重，通过流式细胞术分析肝脏NK细胞比例和绝对数，血清转氨 酶和HE染色被用作评价肝脏损伤的指标。发现poly(I：c)注射后，肝脏NK细胞显著 4 中国科学技术大学博士学位论文聚集和活化，同时发现血清ALT和AST水平轻微升高，发现肝脏内轻度炎症反应和局 中国科学技术大学博士学位论文 聚集和活化，同时发现血清ALT和AST水平轻微升高，发现肝脏内轻度炎症反应和局 灶性坏死；如果清除了NK细胞可以显著减轻poly(I：c)诱导的肝脏损伤；中和内源性 的Kupffer细胞产生的白细胞介素12可以抵消肝脏NK细胞的聚集和后续的肝损伤；如 果封闭血管细胞粘附分子一1也可以减轻poly(kC)诱导的肝脏损伤。这些数据表明poly fI：c1偏1_性地招募和活化了肝脏NK细胞，后者是该模型的主要效应细胞。从所诱导的 肝炎模型的性质来看，由于本研究所采用的poly(I：c)是病毒模拟物，其刺激机体产生 的反应类似于病毒感染反应，结合所诱导的肝脏组织病理损伤特点，poly(I：C)诱导肝脏 损伤类似人类病毒性肝炎：由于poly(I：c)诱导的肝脏损伤是由于自身过度活化的NK 细胞破坏了肝脏实质细胞，所以这种损伤又具有自身免疫性肝炎的特点。 在Con A诱导的肝炎模型中高水平IFN-y抑制了NK细胞毒活性：Con A诱导的 肝脏损伤是常用的研究肝脏免疫损伤的动物模型，NKT细胞和巨噬细胞在该模型中起 着不可缺少的作用，然而NK细胞在ConA诱导的肝炎模型中的作用不甚清楚。本研究 目的是了解在ConA诱导的肝炎模型中高水平的IFN．Y对NK细胞的调节作用。ConA 注射小鼠的淋巴细胞或者NK细胞系(NK92和NKL)的细胞毒活性通过”cr释放试 验测定；AsGMl清除NK细胞后来评价NK细胞在Con A诱导的肝炎中的作用。NK 细胞受体和细胞毒分子的表达用RT-PCR测定。结果发现ConA注射12小时后B6小鼠 血清IFN吖显著增加，而SCID小鼠增加不明显；NK细胞对YAC一1的杀伤能力也有轻 度下降；如果NK细胞用ConA注射小鼠的血清刺激8小时，NK细胞的细胞毒活性下 降，这种作用可以被抗IFN-y阻断；高浓度的1FN—v(1000 U／mL)可以抑制上述两种 细胞系的体外细胞毒活性，同时伴有下调的NKG2D和上调的NKG2A，这种抑制