Treg分化对放射性肺损伤的影响

作者:王蕊; 魏威; 董卓; 陈志远; 衣峻萱; 刘羽欣; 谷雨璐; 赵刚; 金顺子*
来源:国际放射医学核医学杂志, 2020, 44(05): 276-285.

摘要

目的探讨调节性T细胞(Treg)的分化对放射性肺损伤的影响及其作用机制。方法建立Treg抑制小鼠模型, 按随机数字表法将C57BL/6小鼠分成4组:空白对照组、单纯照射组、照射+免疫球蛋白G(IgG)组和照射+CD25组, 每组12只, 除空白对照组外其余3组小鼠给予单次20 Gy X射线全胸照射, 照射+IgG组和照射+CD25组小鼠每周腹腔注射IgG抗体和CD25抗体。分别于照射后第4周和第8周各处死小鼠6只, 采用流式细胞术检测小鼠肺组织内CD25+Foxp3+Treg(Foxp3:叉头样转录因子3)的百分比以鉴定模型是否建立成功;采用Western blot法检测单纯照射组小鼠肺组织内神经纤毛蛋白1(NRP1)的表达;采用免疫荧光法检测每组小鼠肺组织内CD25+NRP1+Treg的百分比;拍照并观察每组小鼠皮肤的损伤情况, 采用苏木精-伊红染色法检测小鼠肺组织的病理学改变;采用酶联免疫吸附测定法检测每组小鼠肺组织内转化生长因子β1(TGF-β1)、白细胞介素(IL)-17A、干扰素γ(IFN-γ)、IL-2和IL-4的水平变化。两组间比较采用独立样本t检验。结果流式细胞术检测结果显示, 照射后第4周和第8周, 单纯照射组小鼠肺组织内CD25+Foxp3+Treg百分比[(1.73±0.04)%、(2.13±0.15)%]均较空白对照组[(1.14±0.02)%、(1.70±0.06)%]明显升高, 差异均有统计学意义(t=-26.680、-4.545, P=0.000、0.010), 抑制Treg后, 第4周和第8周时照射+CD25组小鼠肺组织内CD25+Foxp3+Treg百分比[(0.72±0.14)%、(0.27±0.02)%]均较单纯照射组明显降低, 差异均有统计学意义(t=5.296、37.538, 均P=0.000)。Western blot结果显示, 照射后第4周和第8周, 单纯照射组小鼠肺组织内NRP1蛋白表达水平均较空白对照组升高, 差异均有统计学意义(t=-7.341、-9.127, 均P=0.000)。免疫荧光法检测结果显示, 照射后第4周和第8周, 单纯照射组小鼠肺组织内CD25+NRP1+Treg的百分比均较空白对照组升高, 而照射+CD25组CD25+NRP1+Treg百分比均较单纯照射组降低, 且差异均有统计学意义(t=8.926、14.457, P=0.001、0.000)。观察小鼠皮肤损伤程度后发现, 照射后第4周和第8周, 单纯照射组小鼠皮肤损伤严重, 而照射+CD25组小鼠照射后第4周时皮肤基本完好, 第8周时出现脱毛脱皮。病理学结果显示, 照射后第4周和第8周, 与空白对照组相比, 单纯照射组小鼠的肺组织结构破坏, 肺泡壁增厚, 细胞外基质增多, 而照射+CD25组小鼠的肺组织结构完整, 肺泡壁纤细。酶联免疫吸附测定结果显示, 与空白对照组相比, 照射后第4周, 单纯照射组小鼠肺组织内IL-17A和IL-4的水平均升高, 差异均有统计学意义(t=-8.492、-15.796, P=0.001、0.000), 照射后第8周, TGF-β1和IL-17A水平升高, 差异均有统计学意义(t=-11.072、-7.167, P=0.000、0.002), IL-2水平在第4周和第8周时均降低, IFN-γ水平在第4周时升高, 差异有统计学意义(t=-27.393, P=0.000), 第8周时下降;与单纯照射组相比, 照射+CD25组小鼠TGF-β1和IL-17A水平在第4周和第8周时均降低(t=6.037、4.524、5.496、4.772, 均P=0.000), IFN-γ水平升高(t=-7.006、-12.565, P=0.002、0.000), 差异均有统计学意义, 而IL-2和IL-4水平在第4周时均降低, 第8周时均明显升高, 差异均有统计学意义(t=2.866、-9.090、8.833、-7.191, 均P=0.000)。结论放射性肺损伤小鼠的肺组织中出现Treg分化, 并增强分泌TGF-β1促炎因子, 同时干扰辅助T细胞(Th1、Th2型)细胞因子的平衡来促进放射性肺损伤的发生。