结核抗原特异性CD4<'+>中央型记忆T细胞的检测及分布特性的研究
结核病(Tulberculosis,TB)是全世界范围内最重要的传染性疾病之一,它是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)感染引起的。近年来随着流动人口的增加、人类免疫缺陷病毒与结核分枝杆菌Mtb并发感染,以及Mtb多重耐药菌株的出现等原因,全球结核病TB疫情再度出现新高。目前全球有超过20亿人感染过Mtb,每年新发病例超过800万,同时每年约有200～300万人死于结核病,TB己成为世界上最严重的公共卫生问题之一。我国结核病疫情在全球属高流行地区,发病率排名世界第二,占全球所有TB病例的15％左右,是全球22个结核病高负担国家之一。
目前用于预防结核病的唯一疫苗是卡介苗(BCG),它是牛分枝杆菌的减毒活菌苗株。作为一种活疫苗,卡介苗的效力取决于其在人体内的初始复制,因此它对已接种过卡介苗、暴露于结核杆菌环境和隐性结核感染的成人人群没有加强免疫的作用。一般人幼年时都会接种BCG,可以产生针对结核分枝杆菌感染的保护性免疫应答,呈PPD阳性。但是由于反复传代的原因,卡介苗一些重要的免疫保护性抗原基因己发生变异,免疫保护效果也大不如前。同时,由于大量抗结核药物存在耐药性,故结核病的病死率仍为细菌性病原菌引起的死亡之首。
结核杆菌感染率很高,但发病率却相对较低,表明结核病发生、发展和转归不仅与感染的细菌量及其毒力等因素有关,而且很大程度上还取决于机体自身的免疫功能。结核杆菌是胞内寄生菌,机体抗结核免疫主要是细胞免疫,决定细胞免疫强弱的主要是T淋巴细胞亚群数量及功能。在T淋巴细胞亚群中,CD4+T细胞是机体针对结核杆菌的细胞免疫应答中的主要细胞。结核杆菌最初存在于巨噬细胞空泡中,CD4+T细胞接受单核巨噬细胞递呈的抗原后被激活并增殖,产生细胞因子,这些细胞因子转而激活巨噬细胞使之抑制细胞内结核菌的生长。所以,CD4+T细胞能诱导细胞免疫应答,对于抑制结核杆菌的感染发挥着重要的作用。
当受到抗原的刺激后,CD4+T细胞能活化、增殖并分化成效应细胞。随着抗原的清除,大量的效应T细胞凋亡,只有少数细胞分化为记忆性T细胞。当记忆T细胞再次遇到同一抗原(感染、疫苗)时,能够产生快速、强烈的免疫应答,完全可以防止疾病的再次发生或减轻疾病的严重程度,在抵抗结核分支杆菌再次感染中发挥了关键性作用。这也就解释了为什么受结核杆菌感染的个体占到了世界人口的三分之一,但是仅有5％～10％发展为活动性结核病,潜伏感染状态个体的记忆T细胞功不可没。
免疫记忆在抵御结核病的发生过程中起到了重要的作用,并且能为机体提供长期的,甚至终生的免疫应答。基于这个原因,本文中通过比较活动期肺结核患者和PPD阳性健康人记忆T细胞的产生和分布特性,对结核抗原特异性CD4+T细胞亚群的产生、分布以及功能特征有了更深入的了解,以此来探讨记忆细胞在抗结核免疫中发挥的作用,为进一步研究免疫记忆提供理论依据。
本论文利用流式细胞术,建立了基于CD154表达检测结核抗原特异性CD4+记忆T细胞的方法。CD154可作为特异性CD4+T细胞激活的分子标记,用于结核抗原特异性CD4+T细胞的检测和研究。由于CD154在活化过程中只暂时表达于细胞表面,所以在刺激条件下我们用CD154的荧光标记抗体和monensin一起共培养予以解决。同时,我们采用流式细胞仪检测的方法证明,BCG可以显著诱导CD4+T细胞CD154的表达。
采用卡介苗(BCG)刺激,通过CD4、CD154、CCR7、CD45RA四种抗体共染色,用流式细胞仪检测,以CD4+CD154双阳性区设门,我们得到活动期结核病病人和PPD阳性健康人结核抗原特异性CD4+记忆T细胞及分布情况。
对北京某医院23例活动期结核病人和20例PPD阳性健康人对比分析发现,活动期结核病病人记忆细胞亚群在抗原特异性CD4+T细胞所占比例与PPD阳性健康人相比有明显的差异,结核病病人CD45RA'CCR7+中央记忆T淋巴细胞亚群分布频率显著降低(p＜0.05);与此相应,结核病人CD45RA+CCR7+T细胞亚群的比例明显增高(p＜0.05)。这一结果提示,结核病人CD4+中央型记忆T淋巴细胞亚群的产生存在异常,可能与结核病人免疫功能低下和结核病发病密切相关,说明了结核抗原特异性CD4+记忆T细胞在抵御结核杆菌再次感染的过程中发挥了重要作用,这对于结核病的诊断和预后以及疫苗的设计和效果的评价具有重要的意义。
第三军医大学
硕士
微生物学
程小星
2009
中文
R52
44
2011-02-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）