肥大细胞FcεRI-Toll样受体相互作用对眼弓形虫病的免疫调节机制研究

Ocular toxoplasmosis can lead to blindness,but its pathogenesis is not yet fully understood. Our preliminary data shows that, in the eye tissue of murine ocular toxoplasmosis, a)both the numbers and the degranulated percentage of mast cells were significantly increased, b) activation of mast cells in mice via Compound 48/80 injection resulted in enhanced pathogenesis and increased Toxoplasma gondii growth in infected eyes, and c) the expression of TLR4 was observed on mast cells in infected eye tissue. Our central hypothesis is that the Toll-like receptors on the mast cell interact synergistically with the FcεRI, regulating the IgE-FcεRI-mediated mast cell degranulation and the immune pathology of ocular toxoplasmosis. This project will use animal models (mast cell - deficient, TLR2 and of TLR4, TLR9, TLR11 and FcεRI receptor-deficient mice), the functional reconstruction techniques, and mast cells in vitro experiments, test that 1) the regulation of mast cell TLRs on ocular toxoplasmosis; 2) mast cell FcεRI-Toll-like receptor interaction on the regulation of mast cell degranulation as well as the promotion or mitigation of ocular toxoplasmosis. This study proposed a new concept of infection immunity in ocular toxoplasmosis, and the findings will provide new treatment ideas for the immune prevention of ocular toxoplasmosis.

眼弓形虫病可导致失明但发病机制不祥。我们前期的研究结果发现：1）小鼠眼弓形虫病组织中，肥大细胞数量增加且明显脱颗粒；2）采用肥大细胞脱颗粒刺激剂促进眼弓形虫感染小鼠肥大细胞脱颗粒后，眼内炎症反应程度明显加重、虫荷显著增加；3）感染小鼠眼组织中的肥大细胞TLR4表达阳性。我们的中心假设是：肥大细胞上的Toll样受体与FcεRI协同作用，通过调节由IgE-FcεRI介导的肥大细胞脱颗粒，调节眼弓形虫病的免疫病理。本课题将采用基因缺陷小鼠模型（肥大细胞缺陷，TLR2、TLR4、TLR9、TLR11和FcεRI受体缺陷小鼠）、功能重建技术和肥大细胞体外实验，验证：1）肥大细胞TLRs对眼弓形虫病的免疫调节；2）肥大细胞FcεRI-Toll样受体相互作用对肥大细胞脱颗粒的调节及其对眼弓形虫病的免疫调节。该项研究提出了眼弓形虫病感染免疫的一个新概念，研究结果将为眼弓形虫病的免疫防治提供新的思路。

眼弓形虫病可导致失明但发病机制不祥。我们假设Toll样受体与FcεRI协同作用，通过调节由IgE-FcεRI介导的肥大细胞脱颗粒，调节眼弓形虫病的免疫病理。我们的结果发现：1）小鼠眼弓形虫感染后，眼和局部引流淋巴结组织中的tryptase+/TLR2+和tryptase+/TLR4+肥大细胞数量显著增加且明显脱颗粒、TLR2和TLR4 mRNA表达量显著升高。体外研究发现，与弓形虫速殖子共培养后，肥大细胞明显脱颗粒；随着共培养时间的延长，肥大细胞脱颗粒百分率也逐渐增高。免疫荧光染色显示，与弓形虫速殖子共培养后，肥大细胞上TLR2和TLR4的表达均呈阳性；qRT-PCR检测发现肥大细胞TLR2和TLR4 mRNA 表达水平均显著升高。提示弓形虫可诱导小鼠肥大细胞高表达TLR2和TLR4，参与弓形虫的感染免疫反应。2）采用肥大细胞刺激剂促进弓形虫感染小鼠肥大细胞脱颗粒后，促炎因子水平增高，组织炎症反应程度明显加重、虫荷显著增加；而采用肥大细胞抑制剂降低眼弓形虫感染小鼠肥大细胞脱颗粒后，抑炎因子增高，组织炎症反应程度明显减轻、虫荷显著降低，提示肥大细胞过度活化可加重弓形虫感染及其免疫病理；3）肥大细胞IL-27/WSX-1高表达参与眼弓形虫病的免疫病理：感染小鼠眼和局部引流淋巴结组织中的tryptase+/IL-27+肥大细胞数量显著增加、IL-27/WSX-1 mRNA表达量显著增高。提示肥大细胞活化及IL-27/IL-27R通路参与眼弓形虫病的免疫病理。4）感染弓形虫后，感染小鼠肝和脾组织中的CD68+/TLR2+和CD68+/TLR4+枯否氏细胞数量显著增加、TLR2和TLR4 mRNA表达量显著增加。提示TLR2和TLR4可能参与枯否氏细胞抗弓形虫感染免疫；5）Toll样受体在C57BL/6敏感小鼠和BALB/c抗性小鼠眼弓形虫病模型中的表达具有差异：眼内感染弓形虫后，与弓形虫抗性BALB/c小鼠相比，C57BL/6弓形虫敏感小鼠表现为更严重的眼组织病理和更多的组织虫荷；眼和颈部淋巴结组织中TLR5、TLR9、TLR11、TLR12、TLR13以及I型干扰素(I-IFN)mRNA水平均显著增高。表明眼弓形虫感染后C57BL/6小鼠和BALB/c小鼠之间TLRs和I-IFN的表达水平具有显著差异，可能是造成这两种小鼠遗传上对弓形虫易感或抵抗的机制之一。