CVB3诱导不同性别BALBc小鼠巨噬细胞差异性极化的机制.pdf

硕士学位论文

论文题目 CVB3 诱导不同性别 BALB/c 小鼠
巨噬细胞差异性极化的机制
研究生姓名刘黎
熊思东
指导教师姓名
免疫学
专业名称
感染与免疫
研究方向
年月
论文提交日期 2013 4
CVB3 诱导不同性别 BALB/c 小鼠巨噬细胞差异性极化的机制中文摘要

中文摘要

心肌浸润的巨噬细胞在柯萨奇病毒 B3 型(CVB3)诱导的 BALB/c 小鼠的病
毒性心肌炎(VMC)的病理变化中扮演着重要的作用,其中雄性小鼠在感染后巨
噬细胞向 M1 型极化,雌性小鼠在感染后巨噬细胞向 M2a 型极化。然而 CVB3 诱
导心肌巨噬细胞性别差异的 M1/M2a 极化机制尚不清楚。
CVB3 在感染不同性别小鼠后呈现明显的性别差异,我们推测雌雄小鼠性激素
的差异使其在感染 CVB3 后心肌中微环境不同,导致雌雄小鼠心肌中与巨噬细胞
极化相关的细胞因子 IFN-γ和 IL-4 差异性地表达,驱使心肌巨噬细胞性别差异的
M1/M2a 极化。
在本研究中,我们用 CVB3 感染不同性别 BALB/c 小鼠,结果显示雄性小鼠
心肌和脾脏巨噬细胞中 M1 相关标志 IL-12,TNF-α,IL-6,iNOS 和 CD86 的表达
水平都明显高于雌性,而 M2a 相关标志 CD206,IL-10,IL-1ra,Arg-1,Ym-1 和
Fizz-1 的表达水平雌性明显高于雄性。提示 CVB3 感染后诱导雄性小鼠心肌和脾脏
巨噬细胞偏向于 M1 型;雌性小鼠偏向 M2a 型。进一步动态观察了雌雄小鼠在 CVB3
病毒感染期间心脏浸润单个核细胞中巨噬细胞的比例变化和巨噬细胞表型改变情
况,发现雌性小鼠心脏局部浸润巨噬细胞比例是雄性小鼠的 2 倍,进而根据浸润
总的单个核细胞数计算出浸润巨噬细胞绝对数,结果显示,两者没有明显的差别。
在感染早期(感染第 3 天),BALB/c 小鼠心脏组织中雌雄来源的巨噬细胞表型无
显著差别;到感染中期(感染第 5 天),雄性小鼠心脏组织中巨噬细胞已完成向
M1 型极化,而雌性向 M2a 型极化;到感染晚期(感染第 7 天),雄性小鼠心脏组
织中巨噬细胞仍维持 M1 型,而雌性为 M2a 型。对于脾脏巨噬细胞极化研究发现,
感染后 BALB/c 小鼠脾脏中巨噬细胞在比例和数量上雄性均明显高于雌性,但是脾
脏中巨噬细胞极化的趋势与心肌巨噬细胞一致。综合上述各项指标可以看出,
CVB3 感染诱导的巨噬细胞极化雄性小鼠为 M1 型,雌性小鼠为 M2a 型。
为了分析微环境中 IFN-γ、IL-4 是否驱动了经 CVB3 感染雌雄小鼠巨噬细胞的
类别转换,我们首先通过 Real-time PCR 检测了感染后的雌雄 BALB/c 小鼠中巨噬
细胞与 IFN-γ、IL-4 有关的转录因子 STAT1,STAT2,STAT5,IRF5,NF-κB,AP1,
I
中文摘要 CVB3 诱导不同性别 BALB/c 小鼠巨噬细胞差异性极化的机制
IRF3,CREB,C/EBPβ,JMJD3,IRF4,PPAR-γ和 STAT6 表达情况。Real-time PCR
结果显示:与雌性相比,雄性小鼠巨噬细胞关键信号分子 STAT1 表达量水平最高;
而雌性小鼠巨噬细胞 STAT6 表达量最高。并且检测了转录因子上游转导子 JAK1,
JAK2,JAK3 和 PI3K 的表达水平发现,STAT1 上游的 JAK1 雄性表达量明显高于
雌性,而 STAT6 上游的 JAK3 雄性表达量明显低于雌性。同时流式分析证明了
mRNA 的结果,雄性小鼠浸润巨噬细胞中 p-STAT1 的表达上调,而雌性小鼠高表
达 p-STAT6。Western blot 检测进一步肯定了雄性小鼠浸润巨噬细胞中 p-STAT1 上
调表达,雌性小鼠 p-STAT6 上调表达。为了进一步检测 NF-κB 上游信号 IKK 对
STAT1 的抑制作用,我们流式检测了巨噬细胞中 IKK 和 NF-κB 的表达水平,结果
显示:STAT1 介导的 M1 激活效应显然强于 NF-κB 通路。用 IFN-γ和 IL-4 的中和
抗体,能明显改变雌雄小鼠 CVB3 感染后巨噬细胞极化的表型。以上结果充分说
明,IFN-γ-JAK1-STAT1 激活的信号通路调节雄性小鼠巨噬细胞 M1 极化,而
IL-4-JAK3-STAT6 激活的信号通路调节雌性小鼠巨噬细胞 M2a 极化。
最后我们动态分析了 IFN-γ、IL-4 的驱动源,即 IFN-γ、IL-4 来源。流式结果
发现:雄小鼠在 CVB3 病毒感染过程中