眼弓形虫病的免疫病理和免疫调节机制：肥大细胞的作用

估计全世界约5-10亿人被弓形虫感染，弓形虫除了可使妊娠妇女感染后垂直传播给胎儿，造成流产、死胎及胎儿畸形等严重后果外，还多寄生于脑、视网膜、心肌和骨骼肌组织，其中约25％的弓形虫病患者发生眼弓形虫病，一种世界范围内的致盲性眼病。到目前对该病的临床及基础研究均甚少。我们近年的研究结果证明T细胞和B细胞是眼弓形虫感染中免疫致病和免疫调节的主要成分。然而，对参与眼弓形虫感染的其他辅助效应细胞及其作用尚不清楚。传统认为肥大细胞主要参与I型过敏反应，我们新的研究结果发现肥大细胞也参与眼弓形虫感染，但肥大细胞募集在眼弓形虫感染过程中发挥着怎样的作用尚未见报道。本课题拟采用申请者与国际合作者自1999年在美国创建的国际认可的小鼠眼弓形虫病模型，揭示肥大细胞在眼弓形虫感染过程中的功能特性及其免疫作用机制。该项研究提出了眼弓形虫感染免疫领域的一个新概念，在国内外均属首次探索。

传统认为肥大细胞主要参与IgE介导的过敏反应和自身免疫性疾病，近年人们开始认识到肥大细胞还是重要的效应和调节性免疫细胞，对固有免疫和适应性免疫均有重要作用。被激活的肥大细胞除了可新合成介质外，还预先储备了大量的介质如组胺、蛋白酶、细胞因子和趋化因子等，一旦遇到相应的刺激，肥大细胞可立即释放介质并启动固有免疫反应，引起炎症反应或参与机体的防御反应。已知肥大细胞是抗病原体如蠕虫、原虫和细菌等的效应细胞和免疫调节细胞，但肥大细胞在弓形虫感染中的作用尚不清楚。本项目首先建立弓形虫RH株腹腔感染小鼠动物模型，分别采用肥大细胞激活剂（化合物C48/80）和稳定剂（色甘酸二钠，DSCG）处理感染弓形虫RH株小鼠。与感染对照组相比，C48/80处理后的小鼠，其肝脏、脾脏和肠系膜组织的炎症反应显著增强，腹腔液（弓形虫速殖子计数）及肝、脾组织（弓形虫速殖子表面抗原1，SAG1基因检测）虫荷显著增高，伴随显著增高的脾组织Th1型细胞因子和显著降低的IL- 10 mRNA表达水平；而DSCG处理后的小鼠，其肝脏、脾脏和肠系膜组织的炎症反应均显著降低，腹腔液及肝、脾组织中的弓形虫速殖子虫荷显著减少，并伴随显著降低的脾组织Th1型细胞因子和显著增高的IL-4和IL- 10 mRNA表达水平。我们的研究结果表明，弓形虫感染小鼠肥大细胞被激活后释放的介质可能对调节急性炎性免疫病理和虫体的清除起重要作用。该部分研究结果已发表在PLoS One. 2013;8(10):e77327。在研究肥大细胞对弓形虫全身感染作用的基础上，我们进一步研究了肥大细胞在眼弓形虫病中的作用。结果显示，眼弓形虫感染小鼠肥大细胞被激活后，眼组织的炎症病理加重，而肥大细胞被稳定后，眼组织的炎症病理减轻，相关研究机制正在完善和整理中。因此，肥大细胞的免疫调节机制值得进一步深入研究。