IL-9在抗新生隐球菌免疫应答中的作用和机制研究

The incidence of cryptococcosis is gradually increasing, and its diagnosis and treatment are now still great challenge. Further investigation on the mechanisms of host immune response against Cryptococcus neoformans infection has very important biological significance and practical value of medicine. There have been studies suggested that Th1 and Th17 responses play a key role in the clearance of Cryptococcus neoformans. Recently, since the discovery of IL-9-producing Th9 helper cells, IL-9 has become a very active hot spot in many scientific research fields. It is reported that Th17 cells can also produce IL-9. IL-9 acts on various immune cells and exhibits pleiotropic effects. To date, no reports have been published concerning the role of IL-9 in the control of immune response against Cryptococcus neoformans. Our preliminary studies have showed that Cryptococcus neoformans infection can strongly induce the expression of IL-9 in lungs, but little is known about which cells (Th9 or Th17?) are responsible for IL-9 secretion. Our results also suggested that IL-9 may play a protective role, whereas the effect and mechanism of IL-9 in immune response against Cryptococcus neoformans need further investigation. Therefore, this study aims to investigate the effect and mechanism of IL-9 in immune response against Cryptococcus neoformans both in vitro and in vivo by using the immune response models induced by different virulent Cryptococcus neoformans strains and cell line models. This study will provide new fundamental theory for host immune response against Cryptococcus neoformans, and supply new ideas for immunological intervention of Cryptococcus neoformans infection.

新生隐球菌感染发病率逐渐增加，其诊断和治疗均存在巨大挑战。深入研究抗新生隐球菌感染的免疫应答机制具有重要的生物学意义和医学应用价值。研究表明，Th1和Th17型应答在清除隐球菌中起关键作用。最近，能够分泌IL-9的Th9亚群的发现使IL-9成为许多研究领域的热点。Th17据报道也可产生IL-9。IL-9可以作用于多种免疫细胞，其功能复杂多样。迄今，有关IL-9在抗隐球菌免疫应答中的作用尚无任何报道。我们的预实验结果发现隐球菌株感染动物肺脏后可以显著诱导IL-9的表达，但其是由Th9还是Th17分泌尚不清楚。我们的结果还提示IL-9可能起到保护性的作用，但其作用和机制有待深入研究。因此，本研究拟采用不同毒力隐球菌株诱导不同免疫应答动物模型及细胞模型，在体内和体外对IL-9在抗隐球菌免疫应答中的作用和机制进行深入研究。本研究旨在丰富机体抗隐球菌免疫应答的理论，并为免疫干预隐球菌感染提供新思路。

由于皮质类固醇激素和免疫抑制剂的广泛应用、抗生素过度使用、以及器官移植等原因，临床上新生隐球菌感染发病率明显增加，并且其诊断和治疗均存在巨大挑战。先前有研究表明，Th1和Th17型应答在清除隐球菌感染过程中起关键作用。近年来，能够分泌IL-9的Th9亚群的发现使IL-9成为许多研究领域的热点。Th9细胞在过敏性疾病、哮喘、自身免疫、抗肿瘤免疫以及抗寄生虫免疫中发挥重要作用。Th17可分泌IL-9。IL-9可以作用于中性粒细胞、B淋巴细胞、上皮细胞等多种免疫细胞，其功能非常复杂。目前，有关IL-9在抗隐球菌免疫应答中的作用尚无报道。.我们的实验结果发现用隐球菌株感染LPS刺激后RAW细胞后，给予外源性IL-9可以抑制TNF-a、IL-6、CXCL1等细胞因子的表达，并且呈浓度依赖性。外源性的IL-9可以诱导巨噬细胞IL-9受体的表达。给予外源性的IL-9后可以抑制巨噬细胞对隐球菌的吞噬以及细胞内杀伤。我们用隐球菌株H99和B3501感染小鼠肺脏后发现隐球菌株感染可以显著诱导IL-9的表达。给予小鼠外源性的IL-9后，我们发现IL-9处理组小鼠血清IL-2、IFN-gamma、IL-17的水平受到抑制，而IL-4、IL-10以及IgE的水平升高。IL-9处理后肺泡灌洗液中的肺泡巨噬细胞炎性因子分泌也受到影响。另外，IL-9处理组较未处理组小鼠的肺脏炎症明显减轻，浸润的炎症细胞减少，定量PCR检测显示IL-9处理后肺部旁路活化的巨噬细胞标记分子Arg1，Retnla和Chi3l3表达升高，但对经典活化的巨噬细胞标记分子Nos2表达没有影响。IL-9处理后肺组织和脑组织的荷菌量也显著增加，但是两组的脾脏重量没有统计学差异。在生存实验，给予外源性的IL-9后小鼠的存活时间受到抑制。我们的结果提示IL-9可以影响巨噬细胞、T淋巴细胞等多种免疫细胞，并可能促进隐球菌感染过程中Th2型免疫应答的发生，从而在隐球菌感染中发挥重要作用。.综上，本研究采用了不同毒力隐球菌株诱导不同免疫应答动物模型及细胞模型，在体内和体外对IL-9在抗隐球菌免疫应答中的作用和机制进行了研究，验证了IL-9的生物学功能，丰富了机体抗隐球菌免疫应答的理论，并为干预隐球菌感染提供新思路。