NOD鼠I型糖尿病的发病机理及免疫治疗.doc

HYPERLINK"http://www.422gxb.com/tangniaobing"糖尿病NOD鼠I型糖尿病的发病机理及免疫治疗Ⅰ型糖尿病是以胰岛β细胞受到自身反应性T细胞破坏为主要特征的一种慢性自身免疫性疾病，它的发病过程涉及到多种耐受机制的缺陷和紊乱。Ⅰ型糖尿病的发生有一定的遗传倾向，同时也会受到病毒感染等环境因素的影响。NOD鼠的遗传学和免疫学特征与人类非常相似，目前已经发展为临床Ⅰ型糖尿病最重要的模型鼠，为人类更加深入地理解Ⅰ型糖尿病的发病机理提供了非常有用的工具，NOD鼠自发Ⅰ型糖尿病，雌性NOD鼠的发病率为60%到80%，而雄性NOD鼠发病率为20%到30%，因此雌性NOD鼠被认为是Ⅰ型糖尿病的理想模型。组织病理学的研究表明早在NOD鼠约三、四周龄的时候，其胰岛中就发现有淋巴细胞的浸润，大部分鼠在十周龄左右都会表现出较严重的胰岛炎。另外包括胰腺特异的自身反应性抗体，自身反应性CD4+T细胞以及遗传连锁等病理特征和临床表现与人类Ⅰ型糖尿病都非常类似，然而，Ⅰ型糖尿病的发病的发病机理目前仍然并不清楚。在过去的二十多年间，研究者们为了进一步揭示Ⅰ型糖尿病的发病机理及保护机制，运用了各种各样的研究方法和治疗手段，试图能够深入地探讨Ⅰ型糖尿病的发病机理并探索新的治疗Ⅰ型糖尿病的药物，其中有部分药物已经开始进入临床试验阶段。为了阐明自身反应性TH17细胞在Ⅰ型糖尿病发病过程中的左右，我们分别比较了NOD鼠与正常对照鼠BALB/c和C57BL/6鼠脾脏中TH17的比例差异，血清中IL-17的表达差异以及胰腺中IL-17mRNA水平的表达差异情况，结果发现，NOD鼠脾脏中TH17的比例随着小鼠周龄和疾病的恶化程度而增加，同时发现血清中分泌的IL-17也与NOD鼠的发病情况呈正相关，此外，我们对小鼠的胰腺组织局部进行定量PCR检测结果也显示，TH17细胞亚群与NOD鼠自发Ⅰ型糖尿病有密切关系，它在Ⅰ型糖尿病发病过程中起到重要的致病作用。已经有研究发现Ⅰ型糖尿病患者及Ⅰ型糖尿病模型NOD鼠的DC细胞功能存在缺陷，我们的研究也表明NOD鼠的脾脏中DC细胞的比例和绝对数量都比正常的同龄对照BALB/c和C57BL/6鼠显著降低，同时发现由NOD鼠脾脏淋巴细胞分选得到的DC细胞所表达的各种促炎性因子IL-1β，IL-6和IL-23基因水平显著上调。进一步通过定量PCR检测胰腺组织局部的各种促炎性因子的表达，结果发现NOD鼠的胰腺组织表达促炎性因子IL-1β，IL-6和IL-23mRNA水平与正常的同龄对照鼠相比显著增高。为了探讨药物对于Ⅰ型糖尿病的保护机制，我们设计了两套预防NOD鼠自发Ⅰ型糖尿病的治疗方案。首先，我们采用CFA单次尾根皮下注射治疗NOD鼠，发现能够非常有效地预防NOD鼠自发Ⅰ型糖尿病，但是由于CFA的注射会导致注射部位肉芽肿和溃疡等副作用，因此，不适合用于人类的临床治疗。接下来我们尝试了不同浓度梯度的IL-12的治疗方案，结果发现200ngIL-12治疗组能够很好的预防NOD鼠自发Ⅰ型糖尿病，降低胰岛炎并提高小鼠的存活率。而且目前已经发现IL-12有抗肿瘤和抗感染的作用，并已经发展到了临床试验阶段，因此我们建立的IL-12治疗Ⅰ型糖尿病的保护模型可能会对临床上治疗Ⅰ型糖尿病提供有价值的参考。在研究CFA对于Ⅰ型糖尿病的保护机制中，我们发现，CFA一次性给药能够有效缓解胰岛炎症状并降低Ⅰ型糖尿病的发病率。进一步从细胞水平分析，发现CFA治疗后显著地增加了DC细胞的比例，然而CFA治疗后NOD鼠脾脏NK，NKT和调节性T细胞等细胞亚群的比例未见明显变化，但是表达IFN-γ的CD4+T细胞亚群却显著增加，这提示CFA可能是通过诱导出适度的保护性的IFN-γ来抑制致病性TH17的产生。IL-12是一种TH1型细胞因子，同时也具有潜在的免疫调节功能，DC细胞是IL-12的重要来源，既然NOD鼠DC的数量及功能存在缺陷，而且我们也发现NOD鼠DC分泌IL-12的功能发生障碍，因此我们设计IL-12治疗NOD鼠的Ⅰ型糖尿病的保护模型。我们通过每周一次，连续六周给予NOD鼠不同浓度的IL-12治疗后发现，IL-12能够显著降低NOD鼠Ⅰ型糖尿病的发病率，尤其是200ng治疗组，效果更加明显。胰腺组织病理检查的结果表明，IL-12的治疗有效地抑制了胰岛炎的发生并且增加了健康胰岛的数量，致病性的TH17细胞亚群的数量得到有效控制，血清学水平观察到TH17细胞相关的促炎性因子IL-1β，IL-6和IL-23的表达水平也在IL-12治疗后得到控制，同时胰腺组织局部定量PCR检查发现各种促炎性因子的基因表达水平也显著下调。进一步对IL-12的保护机制进行探讨时我们发现通过间断的IL-12治疗能够诱导出系统性的适度的IFN-γ的表达，我们