B细胞及其分泌的细胞因子在小鼠病毒性心肌炎心肌损伤中的作用及其机制

Viral myocarditis (VMC) is a primary cause of sudden death and heart failure in adolescent, but there is no effective treatment because its pathogenesis is not clear at present. Previous studies on B cells in VMC mainly concentrated on B cells producing antibody, but little was known on B cells producing cytokines. Our previous research showed that IL-10-producing B cells were increased in acute VMC, and showed that regulatory B cells could inhibit the Th1 cells from producing IFN-γ in VMC. However, the role and pathogenesis of B cells and B cell-derived cytokines in myocardial injury of viral myocarditis are not totally clear. In this study, we will investigate the immunological characteristics of B cells, and explore the changes of B cells and B cell-derived cytokines in VMC mice induced by Coxsackievirus B3. Using lack of B cells in mice, we aim to observe wether B cells will have an effect on myocardial injury, progression and prognosis of VMC, and the changes of antibodies and related cytokines in VMC. We will investigate the effects and mechanism of B cells and B cell-derived cytokines on generation and differentiation of Th1, Th2, Th17, Th22 cells in VMC. This work will be vital significance to further elucidate the mechanism of VMC and seek new treatment targets for VMC.

病毒性心肌炎（VMC）是青少年发生猝死和心衰的主要原因，目前其发病机制不清，因此临床上尚无有效的治疗措施。既往关于B细胞在VMC中的研究，主要集中在探讨B细胞分泌抗体，关于B细胞分泌细胞因子的研究甚少。而我们前期研究发现在小鼠VMC急性期，产生IL-10的B细胞显著升高，并且发现调节性B细胞可以抑制Th1细胞分泌IFN-γ。但关于B细胞及其分泌的细胞因子在VMC心肌损伤中的作用及机制尚未完全清楚。本项目用小鼠感染柯萨奇病毒B3建立VMC模型，揭示B细胞在VMC中的免疫学特征，探讨B细胞及其分泌的细胞因子在VMC中的变化。通过B细胞缺失小鼠，探讨B细胞缺失对小鼠VMC心肌损伤严重程度、疾病发展转归、抗体及相关细胞因子的影响，探讨B细胞及其分泌的细胞因子对Th1、Th2、Th17、Th22细胞发生和分化的影响及其机制。本项目的完成对进一步阐明VMC的机制和寻求VMC新的治疗靶点具有重要意义。

背景：病毒性心肌炎（VMC）是青少年发生猝死和心力衰竭的主要原因，主要与免疫机制有关，B细胞是重要的免疫细胞，关于B细胞在VMC中的研究，主要集中在探讨B细胞分泌抗体，近年来研究表明，B细胞分泌抗体以外的功能在自身免疫疾病中起更重要作用，而B细胞在VMC中的作用及机制尚未阐明。.方法：本项目以C57BL/6VMC模型为基础，观察VMC小鼠不同时期免疫学特征的变化。利用B细胞缺失小鼠，观察B 细胞缺失后：对心肌损伤和相关细胞因子的影响；对Th1、Th2、Th17和Th22细胞分化的影响；STAT信号通路在 Th1、Th2、Th17、Th22细胞分化中的作用；以及B细胞对巨噬细胞极化的影响及其机制。探讨B细胞在VMC中的作用及机制。.结果：VMC不同时期B细胞亚群的变化不同，VMC组血清IgG、IgM水平、B细胞表达CD40、CD69、CD80、MHC-II、B细胞分泌TNF-α、IL-6和IL-1均在第1周明显升高并达峰值，第2周开始回落，第4周最低，而B细胞表达CD86和分泌IL-4则相反。缺B细胞后心肌损伤减轻，用B细胞注射SCID小鼠后，加重心肌损伤；BKO组血清IFN-γ、IL-17浓度和心肌IFN-γ、IL-17的mRNA表达均较WT组显著下降，血清IL-4的浓度和心肌IL-4的mRNA表达则相反，且体外实验验证了该结果；BKO组磷酸化的STAT1和STAT4在Th1细胞分化中较WT组明显降低，BKO组磷酸化的STAT3在Th17和Th22细胞分化中较WT组明显降低，BKO组磷酸化的STAT5在Th1和Th17细胞分化中较WT组明显降低，在Th2细胞分化中较WT组显著升高，BKO组磷酸化的STAT6在Th2细胞分化中较WT组明显升高。BKO组小鼠心肌组织M2频数较WT组显著升高， BKO+B cell组心肌组织M2频数较BKO组显著降低。BKO组心肌组织M1频数较WT组显著降低, BKO+B cell组心肌组织M1频数较BKO组显著升高。BKO组心肌巨噬细胞磷酸化STAT1表达较WT组显著降低, BKO+B cell组心肌巨噬细胞磷酸化STAT1表达较BKO组显著升高。.结论：本研究揭示B细胞在VMC中的免疫学特征，B细胞在VMC中促进Th1和Th17细胞分化，抑制Th2细胞分化以及通过STAT1信号通路促进心肌巨噬细胞向M1极化，在VMC中起致病作用。