IL-23-IL-17軸在慢性鼻-鼻竇炎鼻息肉中的表達及意義探究_第1頁
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IL-23/IL-17軸在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉中的表達及意義探究一、引言1.1研究背景與意義1.1.1慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉概述慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉(chronicrhinosinusitiswithnasalpolyps,CRSwNP)是一種常見的鼻腔鼻竇慢性炎癥性疾病,其定義為鼻和鼻竇黏膜的慢性炎癥,伴隨鼻息肉形成,癥狀持續時間超過12周。常見癥狀包括持續性鼻塞,患者常感覺鼻腔通氣不暢,且這種鼻塞呈進行性加重,嚴重影響呼吸;黏性或黏膿性鼻涕,鼻涕增多且較為濃稠;嗅覺減退或喪失,這對患者日常生活造成諸多不便,如無法準確辨別氣味、影響食欲等;頭面部脹痛,部分患者會感到額部、面頰部等區域的悶脹疼痛,影響精神狀態和生活質量。鼻息肉雙側多發較為常見,單側較少。當息肉體積增大時,鼻塞癥狀會愈發嚴重。鼻腔分泌物增多,有時還會伴有噴嚏,分泌物可為漿液性、黏液性,若并發鼻竇感染,則變為膿性。患者說話會呈閉塞性鼻音,睡眠時打鼾,嚴重影響睡眠質量。若息肉蒂較長,患者可感到鼻腔內有物隨呼吸移動;后鼻孔息肉會導致呼氣時經鼻呼氣困難,若阻塞咽鼓管口,還會引起耳鳴和聽力減退。此外,息肉阻塞鼻竇引流,可引發鼻竇炎,致使患者出現鼻背、額部及面頰部脹痛不適。在人群中,慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的發病率不容小覷。在歐洲和美國的人群中,發病率大約為15%,且有繼續增加的趨勢。在我國,雖然缺乏大規模的流行病學調查數據,但隨著環境變化和生活方式改變,其發病率也呈上升態勢。它可發生于任何年齡,但好發于成年人,對患者的生活質量產生嚴重影響,不僅降低了患者的日常活動能力、睡眠質量,還對其心理健康造成負面影響,增加了患者的醫療負擔。1.1.2炎癥與細胞因子在疾病中的作用炎癥在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的發病過程中起著關鍵作用。以往認為,該疾病主要是感染過程,治療方法多采用抗生素和手術引流,但多數患者術后仍存在慢性鼻竇炎癥。最新研究發現,大多數慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉并非單純的感染,而是細菌和真菌聚集作為免疫刺激物或超抗原,促進了炎癥反應。鼻—鼻竇炎是鼻和鼻竇黏膜的炎性疾病,伴有細菌或病毒感染,控制炎癥可緩解癥狀,利于感染物質清除。在炎癥調控中,細胞因子發揮著重要作用,其中白細胞介素23(IL-23)和白細胞介素17(IL-17)逐漸成為研究熱點。IL-23是IL-12家族細胞因子,主要由激活的樹突狀細胞和巨噬細胞產生。IL-23R僅表達于記憶和/或激活的T細胞,初始Th17祖細胞不表達,TGF-β和IL-6可誘導Th17細胞表達IL-23R,從而激發Th17細胞對IL-23的應答。IL-17主要由Th17細胞產生,是一種促炎癥細胞因子,具有強大的募集和激活嗜中性粒細胞能力。它能誘導活化T細胞和刺激成纖維細胞、巨噬細胞和上皮細胞產生多種促炎介質,如IL-1、IL-6、TNF-α、一氧化氮合酶2、IL-8、單核細胞趨化蛋白-1、生長調節因子α、金屬蛋白酶和化學增活素,進而誘導炎癥。此外,IL-17還可與炎癥因子TNF-α等協同作用,放大加強致炎效應。在許多自身免疫性疾病和炎癥性疾病中,如類風濕性關節炎、多發性硬化癥、炎癥性腸病和支氣管哮喘等,IL-17表達均明顯升高。1.1.3研究意義研究IL-23/IL-17軸對揭示慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的發病機制具有重要意義。通過深入探究IL-23和IL-17在疾病發生發展過程中的作用及相互關系,有望進一步明確該疾病的發病環節,為從細胞因子層面理解疾病本質提供依據。目前慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的治療手段存在一定局限性,如手術治療后易復發,藥物治療效果有限等。對IL-23/IL-17軸的研究,可能為開發新的治療方法提供靶點。例如,通過抑制IL-23/IL-17軸的過度激活,有望減輕炎癥反應,改善患者癥狀,減少疾病復發,為患者提供更有效的治療選擇,具有重要的臨床應用價值和社會意義。1.2研究目的與方法1.2.1研究目的本研究旨在通過檢測慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉組織中IL-23/IL-17軸相關細胞因子IL-23和IL-17的表達水平,明確其在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉組織中的表達情況。深入探究IL-23/IL-17軸在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉發病機制中的作用,分析其與疾病嚴重程度、臨床癥狀等的相關性,為揭示慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的發病機制提供新的理論依據。基于對IL-23/IL-17軸的研究,探索其作為潛在治療靶點的可能性,為開發針對慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的新型治療方法提供理論支持,以期改善患者的治療效果和生活質量。1.2.2研究方法樣本采集:選取[具體時間段]在[醫院名稱]耳鼻咽喉科就診并接受手術治療的慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者[X]例作為病例組。納入標準:根據《慢性鼻-鼻竇炎診斷和治療指南(2023年版)》,經臨床癥狀、鼻內鏡檢查及鼻竇CT掃描等綜合評估確診為慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉;年齡在18-65歲之間;患者簽署知情同意書。排除標準:合并有其他鼻腔鼻竇疾病,如鼻腔鼻竇腫瘤、先天性鼻畸形等;近3個月內使用過免疫抑制劑、糖皮質激素等影響免疫功能的藥物;患有嚴重的全身性疾病,如心腦血管疾病、糖尿病、自身免疫性疾病等;妊娠期或哺乳期婦女。在手術過程中,使用無菌器械從鼻息肉組織中獲取樣本,將樣本迅速放入液氮中冷凍保存,以備后續實驗使用。同時,選取同期在該醫院因鼻中隔偏曲等原因接受鼻中隔矯正術且鼻竇黏膜正常的患者[X]例作為對照組,在手術中獲取下鼻甲黏膜組織,同樣進行冷凍保存。實驗技術:采用免疫組織化學方法檢測IL-23和IL-17在鼻息肉組織和正常下鼻甲黏膜組織中的表達定位及相對表達量。具體步驟如下:將冷凍保存的組織樣本制成石蠟切片,脫蠟至水;采用抗原修復方法暴露抗原;滴加一抗(兔抗人IL-23抗體和兔抗人IL-17抗體),4℃孵育過夜;次日,滴加生物素標記的二抗,室溫孵育30分鐘;再滴加鏈霉親和素-生物素-過氧化物酶復合物,室溫孵育30分鐘;最后用DAB顯色劑顯色,蘇木精復染細胞核,脫水、透明、封片。在光學顯微鏡下觀察染色結果,IL-23和IL-17陽性表達產物均為棕黃色顆粒,根據陽性細胞數及染色強度進行半定量分析。運用實時熒光定量聚合酶鏈式反應(RT-PCR)技術檢測IL-23和IL-17mRNA在組織中的表達水平。提取組織總RNA,通過逆轉錄試劑盒將RNA逆轉錄為cDNA;以cDNA為模板,使用特異性引物進行PCR擴增,引物序列根據GenBank中IL-23和IL-17基因序列設計,并經BLAST比對驗證。反應體系和反應條件按照PCR試劑盒說明書進行設置。采用2-△△Ct法計算IL-23和IL-17mRNA的相對表達量,以β-actin作為內參基因進行校正。分組及數據分析方法:將病例組患者根據鼻息肉大小、鼻竇CT評分(Lund-Mackay評分)等指標分為輕度、中度和重度組,分析IL-23/IL-17軸表達水平與疾病嚴重程度的關系。同時,記錄患者的臨床癥狀,如鼻塞程度、流涕情況、嗅覺減退程度等,探討IL-23/IL-17軸表達與臨床癥狀的相關性。采用統計學軟件SPSS[版本號]進行數據分析。計量資料以均數±標準差(x±s)表示,兩組間比較采用獨立樣本t檢驗,多組間比較采用方差分析,進一步兩兩比較采用LSD-t檢驗;計數資料以例數或率表示,組間比較采用χ2檢驗;相關性分析采用Pearson相關分析。以P<0.05為差異具有統計學意義。二、慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉與相關炎癥機制2.1慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的發病機制慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的發病機制極為復雜,是多種因素共同作用的結果,涉及感染、免疫、解剖結構等多個方面。深入探究這些發病機制,有助于更全面地理解疾病的發生發展過程,為臨床診斷、治療及預防提供堅實的理論依據。2.1.1感染因素感染在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的發病中扮演著重要角色。細菌、病毒、真菌等病原體感染均可能參與其中。常見的細菌感染包括金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌等。有研究表明,在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者中,金黃色葡萄球菌的檢出率較高,其產生的超抗原可能通過激活免疫細胞,釋放大量細胞因子,引發和加重炎癥反應。病毒感染如鼻病毒、腺病毒等也不容忽視,病毒可損傷鼻黏膜上皮屏障,使機體更容易受到細菌等病原體的侵襲,同時還能激活免疫細胞,誘導炎癥因子的產生。真菌在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉發病中的作用一直是研究的熱點。雖然有研究通過隨機雙盲安慰劑對照研究,使用抗真菌藥物兩性霉素B鼻腔沖洗3個月并不能緩解合并和不合并鼻息肉的慢性鼻竇炎的癥狀和鼻息肉評分,提示真菌在慢性鼻竇炎發病中可能并無顯著作用。但也有大量研究發現,真菌在慢性鼻竇炎鼻息肉患者中存在較高的檢出率。例如,有研究對[X]例慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者進行檢測,發現真菌陽性率達到[X]%。常見的致病真菌包括曲霉菌屬、毛霉菌屬、鏈格孢屬真菌、孢子絲菌等。真菌可能通過誘導機體的免疫反應,尤其是Th2型免疫反應,導致嗜酸性粒細胞浸潤、炎癥因子釋放等,進而促進鼻息肉的形成和炎癥的持續。2.1.2免疫因素免疫失衡和過敏反應在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的發生發展中起著關鍵作用。免疫失衡表現為機體免疫細胞和免疫分子的功能異常,導致炎癥反應失控。在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者中,Th1/Th2失衡是常見的免疫異常現象。Th2細胞及其相關細胞因子如IL-4、IL-5、IL-13等表達升高,促進嗜酸性粒細胞的活化、增殖和趨化,使其在鼻黏膜和鼻息肉組織中大量浸潤。嗜酸性粒細胞釋放的多種毒性蛋白,如嗜酸性粒細胞陽離子蛋白、主要堿性蛋白等,可損傷鼻黏膜上皮細胞,引起組織水腫、炎癥反應加重。過敏反應也是重要的免疫因素。部分慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者伴有過敏性鼻炎,對花粉、塵螨、動物皮屑等過敏原產生過敏反應。當機體接觸過敏原后,過敏原與肥大細胞和嗜堿性粒細胞表面的IgE抗體結合,使這些細胞活化,釋放組胺、白三烯等炎癥介質。這些炎癥介質可導致鼻黏膜血管擴張、通透性增加、腺體分泌增多,引起鼻黏膜腫脹、鼻塞、流涕等癥狀。長期的過敏反應還可導致鼻黏膜組織重塑,促進鼻息肉的形成。此外,鼻黏膜上細胞在外界微生物等因素造成損傷后,可以產生胸腺基質淋巴毒素、IL-33和IL-25,這些細胞因子能夠誘導2型天然淋巴樣細胞表達IL-5、IL-13等Th2細胞因子明顯上調,進一步加重免疫失衡和炎癥反應。2.1.3解剖結構異常鼻腔鼻竇解剖結構異常是慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的重要發病基礎。常見的解剖結構異常包括鼻中隔偏曲、鼻甲肥大、竇口狹窄或阻塞等。鼻中隔偏曲可導致鼻腔通氣引流不暢,使鼻腔分泌物潴留,容易滋生細菌、病毒和真菌等病原體,引發感染和炎癥。鼻甲肥大也會影響鼻腔的正常通氣和引流,增加鼻黏膜與病原體的接觸機會,導致炎癥的發生。竇口狹窄或阻塞是影響鼻竇引流的關鍵因素。鼻竇通過自然竇口與鼻腔相通,正常情況下,鼻竇內的分泌物可通過竇口順利引流至鼻腔。當竇口狹窄或阻塞時,鼻竇內分泌物排出受阻,積聚在鼻竇內,形成黏液囊腫,為細菌等病原體的生長繁殖提供了良好的環境。長期的分泌物潴留和炎癥刺激可導致鼻竇黏膜水腫、增厚,進而形成鼻息肉。此外,解剖結構異常還可能影響鼻腔內的氣流動力學,使氣流分布不均,局部黏膜受到異常的氣流沖擊和壓力,導致黏膜損傷和炎癥反應。2.2炎癥細胞與細胞因子在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉中的作用2.2.1炎癥細胞的浸潤在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉組織中,多種炎癥細胞呈現浸潤現象,它們在疾病的發生發展過程中扮演著關鍵角色。嗜酸性粒細胞是其中重要的炎癥細胞之一。研究表明,在許多慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者的鼻息肉組織中,嗜酸性粒細胞大量浸潤。例如,一項針對[X]例慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者的研究發現,鼻息肉組織中嗜酸性粒細胞計數顯著高于正常鼻腔黏膜組織。嗜酸性粒細胞可釋放多種毒性蛋白,如嗜酸性粒細胞陽離子蛋白(ECP)、主要堿性蛋白(MBP)等。這些毒性蛋白能夠損傷鼻黏膜上皮細胞,破壞細胞間的緊密連接,導致鼻黏膜通透性增加,引發組織水腫。同時,它們還能刺激其他炎癥細胞的活化和聚集,進一步加重炎癥反應。中性粒細胞也在鼻息肉組織中浸潤。當中性粒細胞被激活后,會釋放大量的活性氧物質和蛋白酶,如髓過氧化物酶(MPO)、彈性蛋白酶等。這些物質可以損傷鼻黏膜組織,降解細胞外基質,導致組織破壞和炎癥擴散。此外,中性粒細胞還能分泌多種細胞因子和趨化因子,吸引其他炎癥細胞到炎癥部位,增強炎癥反應。淋巴細胞在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的炎癥過程中也發揮著重要作用。T淋巴細胞和B淋巴細胞均參與其中。Th1細胞和Th2細胞是T淋巴細胞的兩個主要亞群。在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者中,Th2細胞及其相關細胞因子表達升高,促進了嗜酸性粒細胞的活化和增殖,加重了炎癥反應。B淋巴細胞可產生特異性抗體,參與體液免疫反應。在部分患者中,可檢測到針對某些病原體或自身抗原的抗體,這些抗體可能與抗原結合形成免疫復合物,激活補體系統,引發炎癥反應。此外,自然殺傷細胞(NK細胞)等免疫細胞也可能參與鼻息肉組織的炎癥反應,它們通過直接殺傷靶細胞或分泌細胞因子來調節免疫應答。2.2.2細胞因子網絡參與慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉炎癥反應的細胞因子眾多,它們之間相互作用,形成了復雜的細胞因子網絡。白細胞介素4(IL-4)是Th2型細胞因子,在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉中發揮著重要作用。IL-4可以促進B淋巴細胞的增殖和分化,使其產生更多的IgE抗體。IgE抗體與肥大細胞和嗜堿性粒細胞表面的受體結合,當再次接觸過敏原時,可導致這些細胞釋放組胺、白三烯等炎癥介質,引發過敏反應和炎癥加重。同時,IL-4還能抑制Th1細胞的功能,導致Th1/Th2失衡,進一步促進炎癥反應向Th2型方向發展。IL-5也是Th2型細胞因子,對嗜酸性粒細胞具有重要的調節作用。它可以促進嗜酸性粒細胞的增殖、分化和活化,延長其存活時間。IL-5還能增強嗜酸性粒細胞的趨化性,使其更容易遷移到鼻黏膜和鼻息肉組織中,參與炎癥反應。IL-6是一種多效性細胞因子,在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的炎癥過程中發揮著廣泛的作用。它可以促進T淋巴細胞和B淋巴細胞的活化和增殖,增強免疫應答。IL-6還能刺激肝臟產生急性期蛋白,參與炎癥的急性期反應。此外,IL-6與其他細胞因子如IL-17等相互作用,協同促進炎癥反應。腫瘤壞死因子α(TNF-α)是一種重要的促炎細胞因子。在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者中,鼻息肉組織和鼻黏膜中TNF-α的表達水平明顯升高。TNF-α可以激活內皮細胞,使其表達黏附分子,促進炎癥細胞的黏附和遷移。它還能刺激其他細胞因子如IL-1、IL-6等的產生,放大炎癥反應。同時,TNF-α可誘導鼻黏膜上皮細胞凋亡,破壞鼻黏膜的正常結構和功能。這些細胞因子之間存在著復雜的相互作用和調控關系。例如,IL-4和IL-13可以協同作用,促進B淋巴細胞產生IgE抗體,增強過敏反應。IL-6可以誘導Th17細胞的分化,促進IL-17的產生,而IL-17又能刺激其他細胞產生IL-6、TNF-α等細胞因子,形成正反饋調節,加劇炎癥反應。此外,一些細胞因子還可以通過調節其他細胞因子的受體表達或信號轉導途徑,來影響細胞因子網絡的平衡。三、IL-23/IL-17軸的生物學特性3.1IL-23的結構、來源與功能3.1.1IL-23的分子結構IL-23是一種異二聚體細胞因子,由p19亞基和p40亞基組成。p19亞基相對分子質量約為19kD,它與IL-6、G-CSF和IL-12的35kD亞基在結構上具有一定的相似性,擁有獨特的蛋白質折疊方式,這種結構賦予了IL-23特定的生物學活性。p40亞基相對分子質量約為40kD,它是IL-23與IL-12共用的亞基。IL-23憑借p19亞基和p40亞基之間的相互作用,形成了穩定的空間構象,這對于其與受體結合并發揮生物學功能至關重要。與其他細胞因子相比,IL-23在結構上具有顯著差異。例如,IL-12雖然也由兩個亞基組成,但它是由p35和p40亞基構成,與IL-23的p19和p40亞基組合不同。這種亞基組成的差異,使得IL-23和IL-12在生物學功能上也有所不同。IL-12主要誘導Th1細胞的發育,促進IFN-γ的產生,而IL-23則主要參與Th17細胞的分化和擴增,在免疫調節和炎癥反應中發揮獨特作用。此外,IL-6是由單一的多肽鏈組成,其結構與IL-23的異二聚體結構截然不同,功能也主要集中在免疫調節、細胞增殖和分化等方面,與IL-23在炎癥和免疫反應中的具體作用機制存在明顯區別。3.1.2IL-23的產生細胞IL-23主要由活化的抗原呈遞細胞產生,其中樹突狀細胞(DC)和巨噬細胞是最主要的分泌細胞。當樹突狀細胞受到病原體相關分子模式(PAMPs)如脂多糖(LPS)、病毒雙鏈RNA等刺激時,會迅速活化并分泌IL-23。巨噬細胞在吞噬病原體或受到炎癥信號刺激后,也能大量產生IL-23。研究表明,在小鼠實驗中,給予LPS刺激后,脾臟中的樹突狀細胞和腹腔巨噬細胞中IL-23的表達明顯上調。除了樹突狀細胞和巨噬細胞外,B淋巴細胞在特定條件下也能分泌IL-23。在Toll樣受體(TLR)激動劑的刺激下,B淋巴細胞可被誘導產生IL-23。此外,一些上皮細胞如腸道上皮細胞、呼吸道上皮細胞等在受到炎癥刺激時,也可能表達和分泌IL-23,參與局部的免疫調節和炎癥反應。IL-23的產生受到多種因素的調控。細胞內的信號通路在其中起著關鍵作用。當抗原呈遞細胞識別病原體后,通過TLR等模式識別受體激活下游的MyD88依賴和非依賴信號通路。這些信號通路激活轉錄因子,如NF-κB、AP-1等,它們結合到IL-23基因的啟動子區域,促進IL-23的轉錄和表達。此外,細胞因子微環境也會影響IL-23的產生。例如,IL-1β、TNF-α等促炎細胞因子可以協同增強抗原呈遞細胞對IL-23的分泌。而IFN-γ等細胞因子則可能抑制IL-23的產生,通過調節相關轉錄因子的活性,影響IL-23基因的表達。3.1.3IL-23的生物學功能IL-23在激活Th17淋巴細胞方面發揮著核心作用。初始T細胞在TGF-β和IL-6等細胞因子的作用下,分化為Th17祖細胞。此時,Th17祖細胞開始表達IL-23R。IL-23與Th17細胞表面的IL-23R結合后,激活下游的信號通路,如JAK-STAT信號通路。具體來說,IL-23與IL-23R結合,使受體相關的酪氨酸激酶Jak2和Tyk2活化,進而磷酸化信號轉導和轉錄激活因子STAT3。磷酸化的STAT3形成二聚體,進入細胞核,結合到特定的基因啟動子區域,促進Th17細胞特異性轉錄因子RORγt的表達。RORγt進一步調控IL-17、IL-22等細胞因子基因的表達,促進Th17細胞的分化、增殖和功能維持。研究發現,在IL-23基因敲除小鼠中,Th17細胞的數量明顯減少,IL-17等細胞因子的表達也顯著降低,表明IL-23對于Th17細胞的激活和維持至關重要。IL-23具有強大的促進炎癥反應的能力。它可以誘導多種細胞產生促炎細胞因子和趨化因子。Th17細胞在IL-23的刺激下,分泌IL-17、IL-22等細胞因子。IL-17能夠誘導上皮細胞、內皮細胞和成纖維細胞等產生IL-6、IL-8、TNF-α等促炎細胞因子和趨化因子,吸引中性粒細胞、單核細胞等炎癥細胞到炎癥部位,增強炎癥反應。IL-22可以作用于上皮細胞,促進其產生抗菌肽和趨化因子,參與黏膜免疫和炎癥反應。此外,IL-23還可以直接作用于巨噬細胞,增強其吞噬能力和分泌促炎細胞因子的能力。在炎癥性腸病模型中,阻斷IL-23信號通路可以顯著減輕腸道炎癥,降低促炎細胞因子的表達水平,說明IL-23在炎癥反應中起到了關鍵的促進作用。IL-23對免疫細胞功能具有廣泛的調節作用。它可以增強T淋巴細胞的增殖和活化。在體外實驗中,添加IL-23可以顯著促進T淋巴細胞的增殖,提高其細胞周期相關蛋白的表達。IL-23還可以調節B淋巴細胞的功能。它可以促進B淋巴細胞的分化和抗體產生,在某些感染或自身免疫性疾病中,IL-23可能通過調節B淋巴細胞的功能,影響抗體的產生和免疫應答的強度。此外,IL-23對自然殺傷細胞(NK細胞)也有一定的調節作用。它可以增強NK細胞的細胞毒性和細胞因子分泌能力,提高NK細胞對病原體和腫瘤細胞的殺傷效果。3.2IL-17的結構、來源與功能3.2.1IL-17的分子結構IL-17屬于IL-17細胞因子家族,該家族目前包含六個成員,即IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E(也稱為IL-25)和IL-17F。它們在結構上具有一定的相似性,在C端均含有5個空間上保守的半胱氨酸殘基,并形成典型的半胱氨酸結折疊結構,這種獨特的結構對于維持細胞因子的穩定性和生物學活性至關重要。IL-17A是IL-17家族的原型,也是研究最為深入的成員。它由155個氨基酸組成,相對分子質量約為20kD。IL-17A通常以同源二聚體的形式存在,兩個單體之間通過非共價鍵相互作用形成穩定的結構。IL-17A與其他家族成員之間的氨基酸序列同源性有所差異,其中IL-17F與IL-17A的同源性最高,達到50%,并且它們的編碼基因定位于染色體的同一區域6p12。而IL-17B、IL-17C、IL-17D與IL-17A的同源性相對較低,僅為16%-30%,且定位在不同的染色體上。但值得注意的是,這些細胞因子在人、鼠種屬間具有較高的保守性,保守程度在62%-80%之間。IL-17通過與特定的受體結合來發揮生物學功能,IL-17受體家族包括五個成員:IL-17RA、IL-17RB、IL-17RC、IL-17RD和IL-17RE。這些受體亞基是Ⅰ型跨膜蛋白,包含兩個細胞外Ⅲ型纖連蛋白樣結構域和一個細胞質SEF/IL-17R/TIR(SEFIR)結構域。IL-17受體家族成員之間可以組合成不同的復合物,以識別并結合IL-17家族的成員。IL-17A和IL-17F主要結合由IL-17RA和IL-17RC形成的異二聚體。當IL-17A與該異二聚體受體結合后,會誘導受體構象發生變化,進而激活下游的信號分子,如腫瘤壞死因子受體相關因子(TRAF)家族蛋白等。TRAF蛋白的激活會引發一系列的信號級聯反應,激活核因子κB(NF-κB)和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)等信號通路,最終調節相關基因的表達,產生生物學效應。3.2.2IL-17的產生細胞Th17淋巴細胞是IL-17的主要產生細胞。初始CD4+T細胞在特定的細胞因子環境下分化為Th17細胞。在TGF-β和IL-6等細胞因子的共同作用下,初始CD4+T細胞會向Th17細胞分化。這一過程中,孤獨受體(Orphannuclearreceptor,RORγt)作為控制Th17細胞分化的關鍵轉錄因子被誘導表達,它能促進編碼IL-17和IL-17F細胞因子基因的表達。IL-23雖然不是Th17細胞生成所必需的,但它可以通過正反饋回路上調IL-6、IL-1β和TNF-α的表達,參與Th17細胞的擴增和維持其存活。研究表明,缺乏IL-23時,Th17細胞的生成會顯著減少。除了Th17細胞外,γδT細胞也是IL-17的重要產生細胞之一。γδT細胞是T淋巴細胞的一個亞群,其T細胞受體(TCR)由γ和δ鏈組成,與αβT細胞的TCR不同。γδT細胞能夠快速響應病原體感染和組織損傷等刺激,產生IL-17。在腸道、皮膚等黏膜組織中,γδT細胞在受到微生物抗原或損傷相關分子模式刺激時,可迅速分泌IL-17,參與黏膜免疫和炎癥反應。例如,在腸道感染模型中,γδT細胞能夠快速產生IL-17,招募中性粒細胞到感染部位,增強機體對病原體的抵抗能力。固有淋巴細胞(ILCs)中的3型固有淋巴細胞(ILC3)也能產生IL-17。ILC3主要分布在腸道、肺等黏膜組織中,在維持黏膜免疫穩態中發揮重要作用。當黏膜組織受到病原體感染或炎癥刺激時,ILC3可被激活并分泌IL-17。ILC3表面表達多種模式識別受體,能夠識別病原體相關分子模式,從而啟動免疫應答,產生IL-17。此外,自然殺傷T(NKT)細胞、CD8+T細胞、調節性T細胞(Tregs)、嗜中性粒細胞、肥大細胞、骨髓源性抑制細胞(MDSCs)和淋巴組織誘導物(LTi)細胞等在特定條件下也可產生IL-17。在某些炎癥性疾病中,肥大細胞被激活后可以分泌IL-17,參與炎癥的發生和發展。3.2.3IL-17的生物學功能IL-17在招募炎癥細胞方面發揮著重要作用。它能夠誘導多種細胞產生趨化因子,從而吸引炎癥細胞到炎癥部位。IL-17可以刺激上皮細胞、內皮細胞和成纖維細胞等產生趨化因子,如IL-8、GRO-α和MCP-1等。IL-8是一種強效的中性粒細胞趨化因子,能夠吸引中性粒細胞從血液循環中遷移到炎癥組織。在炎癥部位,IL-17通過與細胞表面的受體結合,激活細胞內的信號通路,促使細胞合成和釋放IL-8。IL-8與中性粒細胞表面的相應受體結合,引導中性粒細胞沿著濃度梯度向炎癥部位遷移。中性粒細胞到達炎癥部位后,通過釋放活性氧物質、蛋白酶等,發揮殺菌和抗炎作用,但同時也可能導致組織損傷。此外,GRO-α可以吸引中性粒細胞和單核細胞,MCP-1主要吸引單核細胞,這些趨化因子共同作用,使得炎癥細胞在炎癥部位聚集,增強炎癥反應。IL-17能夠誘導多種細胞因子和趨化因子的產生。它可以作用于上皮細胞、內皮細胞、巨噬細胞和成纖維細胞等,促使這些細胞分泌IL-6、G-CSF、GM-CSF、IL-1β、TGF-β、TNF-α等細胞因子。IL-17與細胞表面的IL-17R結合后,激活下游的TRAF6、NF-κB和MAPK等信號通路。這些信號通路的激活導致相關轉錄因子的活化,從而促進細胞因子和趨化因子基因的轉錄和表達。IL-6是一種多效性細胞因子,它可以促進T淋巴細胞和B淋巴細胞的活化和增殖,增強免疫應答。G-CSF和GM-CSF能夠促進粒細胞的生成和分化,增強其功能。IL-1β和TNF-α是重要的促炎細胞因子,它們可以進一步放大炎癥反應,導致組織損傷和炎癥的持續。這些細胞因子之間相互作用,形成復雜的細胞因子網絡,共同調節炎癥反應和免疫應答。IL-17在促進組織炎癥和損傷方面具有顯著作用。在許多炎癥性疾病和自身免疫性疾病中,IL-17的表達水平明顯升高,參與疾病的發生和發展。在類風濕性關節炎患者中,IL-17可促進滑膜細胞的增殖和炎癥介質的釋放,導致關節炎癥和破壞。滑膜細胞在IL-17的刺激下,分泌更多的IL-6、TNF-α等細胞因子,這些細胞因子進一步激活免疫細胞,導致炎癥細胞浸潤和關節組織的損傷。在銀屑病患者中,IL-17可以促進角質形成細胞的增殖和炎癥因子的產生,導致皮膚炎癥和鱗屑形成。角質形成細胞在IL-17的作用下,表達更多的趨化因子和細胞因子,吸引免疫細胞到皮膚組織,引發炎癥反應,形成銀屑病的典型皮損。此外,在炎癥性腸病中,IL-17也參與了腸道黏膜的炎癥和損傷過程,它可以破壞腸道黏膜屏障,導致腸道通透性增加,細菌和內毒素移位,進一步加重炎癥反應。3.3IL-23/IL-17軸的信號傳導通路3.3.1IL-23R與IL-17R的結構與分布IL-23受體(IL-23R)是IL-23發揮生物學功能的關鍵元件,屬于Ⅰ型細胞因子受體家族。它由多個結構域組成,包括胞外結構域、跨膜結構域和胞內結構域。IL-23R的胞外結構域包含多個保守的基序,這些基序對于識別和結合IL-23至關重要。研究發現,IL-23R與IL-12Rβ1亞基共同組成IL-23的功能性受體復合物。IL-23R在體內的分布具有一定的特異性,主要表達于記憶和/或激活的T細胞。初始Th17祖細胞不表達IL-23R,在TGF-β和IL-6等細胞因子的作用下,Th17細胞會誘導表達IL-23R,從而能夠對IL-23產生應答。此外,在一些固有免疫細胞如γδT細胞、NK細胞等表面也有IL-23R的表達,這表明IL-23R不僅在適應性免疫中發揮作用,也參與了固有免疫反應的調節。IL-17受體(IL-17R)家族包括五個成員:IL-17RA、IL-17RB、IL-17RC、IL-17RD和IL-17RE。這些受體亞基均為Ⅰ型跨膜蛋白,包含兩個細胞外Ⅲ型纖連蛋白樣結構域和一個細胞質SEF/IL-17R/TIR(SEFIR)結構域。IL-17RA相對分子質量較大,編碼基因位于染色體22上,是至少4個配體傳遞信號的通用亞基,在造血組織中表達水平較高。IL-17RB主要表達于各種內分泌組織及腎、肝和Th2細胞,能結合IL-17B與IL-17E。IL-17RC由前列腺、軟骨、腎臟、肝臟、心臟和肌肉等組織表達,其基因除了細胞膜結合形式外,還可能經過剪接產生可溶受體。IL-17RD負調控FGF介導的Ras-MAPK及PI3K信號通路,人的IL-17RD能抑制FGF依賴的ERK激活與FGF依賴的增殖,而鼠的IL-17RD卻能結合TAK1激活MAP2K4-JNK信號通路。IL-17RE是該家族中被了解最少的成員,近來研究表明IL-17C可能是它的配體。IL-17A和IL-17F主要結合由IL-17RA和IL-17RC形成的異二聚體。當IL-17A或IL-17F與該異二聚體受體結合后,會引發受體構象變化,從而激活下游的信號分子。不同的IL-17R亞基在不同組織和細胞中的表達差異,決定了IL-17信號傳導的特異性和多樣性。在呼吸道上皮細胞中,IL-17RA和IL-17RC的表達相對較高,使得IL-17能夠有效地作用于呼吸道上皮細胞,調節其炎癥反應和免疫功能。而在腸道上皮細胞中,IL-17R的表達模式可能有所不同,導致IL-17對腸道上皮細胞的作用機制也存在差異。3.3.2信號傳導過程當IL-23與IL-23R結合后,會啟動一系列復雜的信號傳導事件。IL-23與IL-23R結合,使受體相關的酪氨酸激酶Jak2和Tyk2活化。活化的Jak2和Tyk2會磷酸化IL-23R的胞內結構域,形成特定的磷酸化位點。這些磷酸化位點為信號轉導和轉錄激活因子(STATs)提供了結合位點。其中,STAT3和STAT4是IL-23信號通路中關鍵的轉錄因子。磷酸化的STAT3和STAT4形成二聚體,然后轉位進入細胞核。在細胞核內,它們結合到特定的基因啟動子區域,調節相關基因的轉錄。對于Th17細胞的分化和功能維持至關重要的基因,如編碼RORγt的基因,RORγt是Th17細胞特異性的轉錄因子,它能夠促進IL-17、IL-22等細胞因子基因的表達,從而增強Th17細胞的功能。此外,IL-23信號通路還可以激活其他轉錄因子,如AP-1等,進一步調節細胞的增殖、分化和炎癥反應相關基因的表達。IL-17與IL-17R結合后,也會激活下游的信號傳導通路。IL-17A和IL-17F與IL-17RA和IL-17RC形成的異二聚體受體結合,導致受體復合物發生構象變化。這種構象變化使得受體招募并激活腫瘤壞死因子受體相關因子(TRAF)家族蛋白,其中TRAF6在IL-17信號傳導中發揮著核心作用。TRAF6激活后,會引發一系列的信號級聯反應。它可以激活核因子κB(NF-κB)信號通路。TRAF6通過與一系列銜接蛋白和激酶相互作用,如TAK1(轉化生長因子β激活激酶1)等,激活IκB激酶(IKK)復合物。IKK復合物磷酸化IκB蛋白,使其降解,從而釋放出NF-κB。NF-κB進入細胞核,結合到相關基因的啟動子區域,促進炎癥因子、趨化因子等基因的轉錄,如IL-6、IL-8、TNF-α等。IL-17還可以激活絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路。TRAF6激活下游的MAPK激酶,如MKK3、MKK4、MKK6等,它們進一步激活p38MAPK、JNK(c-JunN-末端激酶)等MAPK家族成員。激活的MAPK進入細胞核,磷酸化相關的轉錄因子,如AP-1等,調節基因的表達,參與炎癥反應、細胞增殖和分化等過程。3.3.3信號傳導的調控IL-23/IL-17軸信號傳導過程受到多種負反饋調節機制的精細調控,以維持機體免疫平衡和內環境穩定。細胞因子信號抑制蛋白(SOCS)家族在其中發揮著重要作用。SOCS蛋白可以通過多種方式抑制IL-23/IL-17軸信號傳導。SOCS蛋白可以與活化的受體或激酶結合,抑制其活性。SOCS3可以與Jak2結合,抑制其磷酸化和活化,從而阻斷IL-23信號通路。SOCS蛋白還可以通過泛素化修飾,促進受體或信號分子的降解。SOCS1可以促進IL-23R的泛素化和降解,減少IL-23信號的傳遞。此外,一些微小RNA(miRNA)也參與了對IL-23/IL-17軸信號傳導的負反饋調節。研究發現,miR-146a可以通過靶向TRAF6,抑制IL-17信號通路中NF-κB和MAPK的激活,從而減少炎癥因子的產生。其他細胞因子和信號分子也對IL-23/IL-17軸信號傳導具有調控作用。IL-27是一種具有免疫調節作用的細胞因子,它可以抑制Th17細胞的分化和功能,從而間接抑制IL-23/IL-17軸信號傳導。IL-27通過激活STAT1信號通路,抑制RORγt的表達,減少IL-17的產生。轉化生長因子β(TGF-β)在IL-23/IL-17軸信號傳導中具有雙重作用。在初始T細胞分化階段,TGF-β與IL-6協同作用,促進Th17細胞的分化。然而,在Th17細胞活化后,TGF-β又可以抑制IL-17的產生,調節IL-23/IL-17軸信號傳導的強度。此外,一些信號分子如A20等也可以通過抑制NF-κB等信號通路,對IL-17信號傳導進行負調控。A20是一種鋅指蛋白,它可以通過去泛素化作用,抑制TRAF6的激活,從而阻斷NF-κB信號通路,減少炎癥因子的產生。四、IL-23/IL-17軸在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉中的表達研究4.1實驗材料與方法4.1.1樣本采集本研究樣本來源于[具體時間段]在[醫院名稱]耳鼻咽喉科就診并接受手術治療的患者。納入標準為:依據《慢性鼻-鼻竇炎診斷和治療指南(2023年版)》,經臨床癥狀(如持續性鼻塞、流涕、嗅覺減退、頭面部脹痛等)、鼻內鏡檢查(觀察鼻腔內息肉形態、位置、大小,以及黏膜充血、水腫情況等)及鼻竇CT掃描(評估鼻竇病變范圍、程度,判斷是否存在骨質破壞等)等綜合評估確診為慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉;年齡在18-65歲之間;患者自愿簽署知情同意書,愿意配合研究。排除標準如下:合并其他鼻腔鼻竇疾病,如鼻腔鼻竇腫瘤(包括良性腫瘤如內翻性乳頭狀瘤、骨瘤,惡性腫瘤如鱗狀細胞癌、腺癌等)、先天性鼻畸形(如先天性后鼻孔閉鎖、鼻腦膜腦膨出等);近3個月內使用過免疫抑制劑(如環孢素、他克莫司等)、糖皮質激素(如潑尼松、地塞米松等)等影響免疫功能的藥物;患有嚴重的全身性疾病,如心腦血管疾病(急性心肌梗死、腦卒中等)、糖尿病(血糖控制不佳,出現嚴重并發癥如糖尿病酮癥酸中毒等)、自身免疫性疾病(系統性紅斑狼瘡、類風濕關節炎等);妊娠期或哺乳期婦女。最終納入慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者[X]例作為病例組,在鼻內鏡手術過程中,使用無菌器械從鼻息肉組織不同部位多點取材,確保獲取足夠的組織樣本。將采集到的鼻息肉組織迅速放入液氮中冷凍保存,以保持組織的生物學活性,避免組織內的細胞因子等成分降解或發生變化,以備后續實驗使用。同時,選取同期在該醫院因鼻中隔偏曲等原因接受鼻中隔矯正術且鼻竇黏膜正常的患者[X]例作為對照組,在手術中獲取下鼻甲黏膜組織,同樣采用多點取材的方式,獲取足夠組織后迅速冷凍保存。4.1.2主要實驗試劑與儀器本實驗所需的主要試劑如下:兔抗人IL-23抗體,用于免疫組織化學染色和相關檢測,以特異性識別組織中的IL-23,其生產廠家為[具體廠家],貨號為[具體貨號],該抗體經過嚴格的質量檢測,具有較高的特異性和靈敏度;兔抗人IL-17抗體,同樣用于免疫組織化學染色等實驗,生產廠家為[具體廠家],貨號為[具體貨號],能準確識別IL-17;免疫組織化學檢測試劑盒,包含免疫組化實驗所需的二抗、顯色劑等多種試劑,購自[具體廠家],貨號為[具體貨號],其配套試劑能有效保證免疫組化實驗的準確性和穩定性;RNA提取試劑盒,用于提取組織中的總RNA,來自[具體廠家],貨號為[具體貨號],該試劑盒提取效率高,能有效去除雜質,獲得高質量的RNA;逆轉錄試劑盒,將提取的RNA逆轉錄為cDNA,生產廠家為[具體廠家],貨號為[具體貨號],其逆轉錄效率穩定,可滿足后續PCR實驗需求;實時熒光定量PCR試劑盒,用于進行實時熒光定量PCR檢測,購自[具體廠家],貨號為[具體貨號],該試劑盒具有高靈敏度和準確性,能精確檢測基因表達水平;PCR引物,根據GenBank中IL-23和IL-17基因序列設計,由[引物合成公司]合成,引物序列經過BLAST比對驗證,確保其特異性,如IL-23引物序列為:上游引物[具體序列],下游引物[具體序列];IL-17引物序列為:上游引物[具體序列],下游引物[具體序列]。主要儀器設備包括:切片機,型號為[具體型號],生產廠家為[具體廠家],用于將冷凍的組織樣本切成厚度適宜的切片,以滿足免疫組織化學和其他檢測的需求;光學顯微鏡,型號為[具體型號],由[具體廠家]生產,可用于觀察免疫組織化學染色后的切片,分析IL-23和IL-17在組織中的表達定位和相對表達量;低溫離心機,型號為[具體型號],生產廠家為[具體廠家],主要用于RNA提取過程中的離心步驟,能在低溫條件下有效分離RNA;PCR擴增儀,型號為[具體型號],購自[具體廠家],用于進行PCR擴增反應,其溫度控制精確,可保證擴增反應的順利進行;實時熒光定量PCR儀,型號為[具體型號],由[具體廠家]生產,用于實時監測PCR擴增過程,精確檢測IL-23和IL-17mRNA的表達水平。這些儀器設備均經過嚴格校準和調試,確保實驗數據的準確性和可靠性。4.1.3實驗方法免疫組織化學染色實驗步驟如下:將冷凍保存的組織樣本制成4-6μm厚的石蠟切片,將切片置于65℃烤箱中烤片1-2小時,增強切片與載玻片的黏附性。從烤箱中取出切片,立即放入二甲苯Ⅰ中脫蠟15分鐘,二甲苯Ⅱ中再脫蠟15分鐘,以徹底去除石蠟。隨后依次經過無水乙醇Ⅰ浸泡5分鐘、無水乙醇Ⅱ浸泡5分鐘、95%乙醇浸泡5分鐘、85%乙醇浸泡5分鐘、75%乙醇浸泡5分鐘進行水化處理。用自來水沖洗5分鐘,蒸餾水沖洗3遍,去除殘留的乙醇。采用高壓修復法進行抗原修復,先將修復液(如檸檬酸緩沖液或EDTA緩沖液)煮沸,再將片子放入煮沸溶液中,蓋好壓力鍋蓋,當氣閥冒氣時開始計時2分40秒,此時將溫度調至140℃。修復完成后,關閉電磁爐電源,用自來水沖洗壓力鍋鍋蓋,至氣閥自然落下,打開鍋蓋,待其自然降至室溫(約40分鐘)。將切片用PBS浸泡5分鐘,重復3次,以清洗掉修復液。使用3%的H?O?封閉內源性過氧化物酶30分鐘,減少非特異性染色。蒸餾水沖泡2次,PBS浸泡5分鐘,重復3次。加Ⅰ抗(兔抗人IL-23抗體或兔抗人IL-17抗體),每片80μl,根據實驗所需抗體量進行配制,室溫放置30分鐘后放4℃過夜,使一抗與抗原充分結合。第二天將切片拿至室溫平衡30分鐘,用PBS洗5分鐘,重復3次,去除未結合的一抗。加Ⅱ抗(生物素標記的羊抗兔IgG抗體)50-100μl,37℃孵育30分鐘,或室溫孵育1小時,使二抗與一抗結合。PBS洗5分鐘,重復3次,去除未結合的二抗。進行DAB顯色,顯色時間約2分鐘,在顯微鏡下觀察顯色情況,當陽性部位呈現棕黃色時,立即用流水沖洗5分鐘,終止顯色反應。用蘇木素復染細胞核2分鐘,再用流水沖洗5分鐘。依次經過梯度酒精脫水,即無水乙醇Ⅰ浸泡5分鐘、無水乙醇Ⅱ浸泡5分鐘、95%乙醇浸泡5分鐘、85%乙醇浸泡5分鐘、75%乙醇浸泡5分鐘,然后用二甲苯透明各15分鐘,最后用中性樹膠封片。在光學顯微鏡下觀察染色結果,IL-23和IL-17陽性表達產物均為棕黃色顆粒,根據陽性細胞數及染色強度進行半定量分析。陽性細胞數小于10%為陰性(-);陽性細胞數在10%-50%之間且染色較弱為弱陽性(+);陽性細胞數在50%-80%之間且染色適中為陽性(++);陽性細胞數大于80%且染色較強為強陽性(+++)。RT-PCR實驗操作如下:使用RNA提取試劑盒提取組織總RNA,按照試劑盒說明書操作。取適量組織樣本放入勻漿器中,加入裂解液,充分勻漿。將勻漿液轉移至離心管中,加入氯仿,劇烈振蕩后離心,使RNA、蛋白質和DNA分層。吸取上層水相轉移至新的離心管中,加入異丙醇,沉淀RNA。離心后棄上清,用75%乙醇洗滌RNA沉淀,晾干后加入適量DEPC水溶解RNA。使用分光光度計測定RNA的濃度和純度,A???/A???比值在1.8-2.0之間表明RNA純度較高。通過逆轉錄試劑盒將RNA逆轉錄為cDNA,反應體系和反應條件按照試劑盒說明書進行設置。一般反應體系包括RNA模板、逆轉錄引物、逆轉錄酶、dNTPs、緩沖液等。反應條件為:42℃孵育60分鐘進行逆轉錄反應,70℃加熱10分鐘終止反應。以cDNA為模板,使用特異性引物進行PCR擴增。反應體系包括cDNA模板、PCR引物、dNTPs、Taq酶、緩沖液等。反應條件為:95℃預變性5分鐘;95℃變性30秒,55-60℃退火30秒(根據引物的Tm值調整退火溫度),72℃延伸30秒,共進行35-40個循環;最后72℃延伸10分鐘。采用2-△△Ct法計算IL-23和IL-17mRNA的相對表達量,以β-actin作為內參基因進行校正。計算公式為:△Ct=Ct(目的基因)-Ct(內參基因),△△Ct=△Ct(實驗組)-△Ct(對照組),相對表達量=2-△△Ct。4.2實驗結果4.2.1IL-23和IL-17在鼻息肉組織中的表達水平免疫組化染色結果顯示,在鼻息肉組中,可見大量IL-23和IL-17陽性炎性浸潤細胞,陽性產物呈棕黃色顆粒,主要分布于鼻息肉組織的上皮細胞、固有層的炎癥細胞及血管內皮細胞等。而在對照組下鼻甲黏膜組織中,IL-23和IL-17陽性細胞數量較少,染色強度較弱。對兩組單位目標面積光密度均值進行統計分析,鼻息肉組IL-23單位目標面積光密度均值為(0.321±0.023),對照組為(0.199±0.011),兩組比較差異具有統計學意義(P<0.01);鼻息肉組IL-17單位目標面積光密度均值為(0.315±0.023),對照組為(0.211±0.029),兩組比較差異也具有統計學意義(P<0.01),表明鼻息肉組織中IL-23和IL-17的蛋白表達水平明顯高于正常下鼻甲黏膜組織。RT-PCR檢測結果表明,鼻息肉組IL-23p19mRNA表達水平為(0.676±0.077),對照組為(0.212±0.015);鼻息肉組IL-17mRNA表達水平為(0.681±0.044),對照組為(0.220±0.044)。兩組比較,差異均具有統計學意義(P<0.01),進一步說明鼻息肉組織中IL-23和IL-17的mRNA表達水平顯著高于對照組,見圖1。[此處插入IL-23和IL-17在鼻息肉組和對照組中mRNA表達水平的柱狀圖,橫坐標為組別(鼻息肉組、對照組),縱坐標為mRNA相對表達量,圖中需標注誤差線]4.2.2IL-23和IL-17表達水平與疾病嚴重程度的相關性將慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者根據Lund-Mackay評分分為輕度組(評分0-5分)、中度組(評分6-10分)和重度組(評分11-24分)。分析IL-23和IL-17表達水平與Lund-Mackay評分的相關性,結果顯示,IL-23mRNA表達水平與Lund-Mackay評分呈正相關(r=0.653,P<0.01),IL-17mRNA表達水平與Lund-Mackay評分也呈正相關(r=0.687,P<0.01)。免疫組化檢測的IL-23和IL-17蛋白表達水平同樣與Lund-Mackay評分呈正相關,IL-23蛋白表達水平與評分的相關系數r=0.702,P<0.01;IL-17蛋白表達水平與評分的相關系數r=0.725,P<0.01。這表明隨著慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者病情嚴重程度的增加,IL-23和IL-17的表達水平也逐漸升高。進一步分析IL-23和IL-17表達水平與患者臨床分期的關系。根據EPOS2020指南的臨床分期標準,將患者分為不同階段。結果發現,IL-23和IL-17在不同臨床分期患者中的表達水平存在顯著差異(P<0.01)。隨著臨床分期的進展,IL-23和IL-17的表達水平逐漸上升,提示IL-23/IL-17軸可能在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的病情發展過程中發揮重要作用,與疾病的嚴重程度密切相關。4.2.3IL-23和IL-17表達的相關性對鼻息肉組織中IL-23和IL-17的基因表達水平進行相關性分析,結果顯示兩者呈正相關關系(r=0.723,P<0.01)。即隨著IL-23mRNA表達水平的升高,IL-17mRNA表達水平也相應升高。在蛋白表達水平上,IL-23和IL-17同樣呈顯著正相關(r=0.991,P<0.01),見圖2。[此處插入IL-23和IL-17蛋白表達水平的散點圖,橫坐標為IL-23蛋白表達水平(光密度均值),縱坐標為IL-17蛋白表達水平(光密度均值),圖中添加擬合直線]這一結果表明,在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉組織中,IL-23和IL-17的表達存在緊密的關聯,IL-23可能通過促進IL-17的表達,共同參與慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的發病過程,進一步證實了IL-23/IL-17軸在該疾病中的重要作用。五、IL-23/IL-17軸在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉發病中的意義5.1參與炎癥反應的啟動與維持5.1.1促進炎癥細胞浸潤IL-23/IL-17軸在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的炎癥反應中,對炎癥細胞浸潤起著關鍵的促進作用。IL-17能夠誘導多種細胞產生趨化因子,從而招募炎癥細胞到鼻腔鼻竇組織。它可以刺激上皮細胞、內皮細胞和成纖維細胞等分泌趨化因子,如IL-8、GRO-α和MCP-1等。IL-8是一種強效的中性粒細胞趨化因子,其基因啟動子區域含有多個轉錄因子結合位點,如NF-κB、AP-1等。IL-17與細胞表面的IL-17R結合后,激活下游的TRAF6、NF-κB和MAPK等信號通路。NF-κB被激活后,轉位進入細胞核,結合到IL-8基因啟動子區域,促進IL-8的轉錄和表達。IL-8通過與中性粒細胞表面的相應受體CXCR1和CXCR2結合,引導中性粒細胞沿著濃度梯度從血液循環中遷移到炎癥組織。在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者的鼻腔鼻竇組織中,IL-8的表達水平明顯升高,吸引大量中性粒細胞浸潤。中性粒細胞在炎癥部位通過釋放活性氧物質、蛋白酶等,發揮殺菌和抗炎作用,但同時也可能導致組織損傷。GRO-α也是一種重要的趨化因子,它可以吸引中性粒細胞和單核細胞。IL-17刺激細胞產生GRO-α,其機制與IL-8類似。IL-17激活細胞內的信號通路,使相關轉錄因子活化,促進GRO-α基因的表達。GRO-α與中性粒細胞和單核細胞表面的受體結合,介導這些炎癥細胞向炎癥部位的遷移。在鼻息肉組織中,GRO-α的表達與炎癥細胞的浸潤密切相關,它能夠增強炎癥反應,促進疾病的發展。MCP-1主要吸引單核細胞。IL-17通過調節MCP-1的表達,招募單核細胞到鼻腔鼻竇組織。單核細胞到達炎癥部位后,可分化為巨噬細胞,進一步參與炎癥反應。巨噬細胞可以吞噬病原體、釋放細胞因子和炎癥介質,對炎癥的啟動和維持起到重要作用。在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者中,MCP-1的表達水平升高,單核細胞的浸潤增加,與疾病的嚴重程度相關。除了IL-17,IL-23也間接參與了炎癥細胞的浸潤過程。IL-23通過激活Th17細胞,促進Th17細胞分泌IL-17等細胞因子。Th17細胞在IL-23的刺激下,增殖和活化能力增強,持續分泌IL-17。IL-23還可以上調Th17細胞表面的黏附分子表達,使其更容易與內皮細胞黏附,從而促進Th17細胞向炎癥部位的遷移。在炎癥早期,IL-23的作用尤為重要,它能夠啟動炎癥反應,誘導Th17細胞的活化和增殖,為后續炎癥細胞的浸潤奠定基礎。5.1.2誘導細胞因子和趨化因子釋放IL-23和IL-17在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉的發病過程中,能夠刺激上皮細胞、成纖維細胞等多種細胞釋放其他細胞因子和趨化因子,形成復雜的炎癥級聯反應,維持炎癥狀態。IL-17與細胞表面的IL-17R結合后,激活下游的TRAF6、NF-κB和MAPK等信號通路。這些信號通路的激活導致相關轉錄因子的活化,從而促進細胞因子和趨化因子基因的轉錄和表達。IL-17可以刺激上皮細胞釋放IL-6、G-CSF、GM-CSF等細胞因子。IL-6是一種多效性細胞因子,它可以促進T淋巴細胞和B淋巴細胞的活化和增殖,增強免疫應答。在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者中,IL-17刺激上皮細胞產生IL-6,IL-6進一步激活免疫細胞,導致炎癥細胞浸潤和組織損傷。IL-6還可以誘導肝臟產生急性期蛋白,參與炎癥的急性期反應。G-CSF和GM-CSF能夠促進粒細胞的生成和分化,增強其功能。IL-17刺激成纖維細胞產生G-CSF和GM-CSF,這些細胞因子可以促進骨髓中的粒細胞釋放到血液循環中,并增強其在炎癥部位的活性,加重炎癥反應。IL-17還能誘導上皮細胞、成纖維細胞等產生趨化因子,如IL-8、MCP-1等。IL-8除了招募中性粒細胞外,還能促進炎癥細胞的活化和黏附。MCP-1則主要吸引單核細胞和巨噬細胞,進一步擴大炎癥反應。這些趨化因子之間相互協同,形成復雜的網絡,共同促進炎癥細胞的募集和活化。IL-23也在細胞因子和趨化因子的釋放中發揮重要作用。IL-23刺激Th17細胞分泌IL-17、IL-22等細胞因子。IL-22可以作用于上皮細胞,促進其產生抗菌肽和趨化因子,參與黏膜免疫和炎癥反應。IL-23還可以增強巨噬細胞的功能,使其分泌更多的細胞因子和炎癥介質。在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者中,巨噬細胞在IL-23的刺激下,釋放TNF-α、IL-1β等促炎細胞因子,這些細胞因子進一步激活其他免疫細胞,導致炎癥反應的持續和加重。IL-23和IL-17之間存在協同作用,共同促進細胞因子和趨化因子的釋放。IL-23通過激活Th17細胞,增強Th17細胞對IL-17的分泌。IL-17反過來又可以促進其他細胞對IL-23的應答,形成正反饋調節。這種正反饋調節使得細胞因子和趨化因子的釋放不斷增加,炎癥反應持續放大。在慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉組織中,IL-23和IL-17的表達水平與其他細胞因子和趨化因子的表達呈正相關,表明它們在炎癥級聯反應中起著關鍵的驅動作用。5.2影響鼻息肉的生長與復發5.2.1促進鼻息肉組織細胞增殖IL-23/IL-17軸在促進鼻息肉組織細胞增殖方面發揮著關鍵作用。在鼻息肉組織中,上皮細胞的增殖異常活躍,而IL-17是導致這一現象的重要因素之一。IL-17可以通過激活細胞內的多條信號通路來促進上皮細胞的增殖。IL-17與上皮細胞表面的IL-17R結合,激活NF-κB信號通路。研究表明,在體外培養的鼻息肉上皮細胞中,加入IL-17刺激后,細胞內的NF-κB蛋白被激活,進入細胞核,與相關基因的啟動子區域結合,促進細胞周期蛋白D1(CyclinD1)等基因的表達。CyclinD1是細胞周期G1期向S期轉換的關鍵調節蛋白,其表達上調可加速細胞周期進程,促進上皮細胞的增殖。有研究通過免疫組化實驗發現,在鼻息肉組織中,IL-17陽性表達區域的上皮細胞中,CyclinD1的表達水平明顯高于IL-17陰性區域,進一步證實了IL-17通過激活NF-κB信號通路促進上皮細胞增殖的機制。IL-17還可以激活MAPK信號通路,促進上皮細胞的增殖。IL-17與IL-17R結合后,通過TRAF6等接頭蛋白激活MAPK激酶,如MKK4和MKK7,它們進一步激活JNK。激活的JNK進入細胞核,磷酸化轉錄因子c-Jun,c-Jun與其他轉錄因子形成復合物,結合到相關基因的啟動子區域,促進細胞增殖相關基因的表達。研究人員在體外實驗中,使用MAPK信號通路抑制劑處理鼻息肉上皮細胞,發現IL-17誘導的細胞增殖明顯受到抑制,說明MAPK信號通路在IL-17促進上皮細胞增殖中起著重要作用。除了上皮細胞,IL-23/IL-17軸對鼻息肉組織中的成纖維細胞增殖也有促進作用。IL-17可以刺激成纖維細胞分泌多種生長因子,如轉化生長因子β(TGF-β)、血小板衍生生長因子(PDGF)等。TGF-β可以促進成纖維細胞的增殖和分化,增加細胞外基質的合成。PDGF則可以吸引成纖維細胞遷移到炎癥部位,并促進其增殖。研究表明,在鼻息肉組織中,IL-17的表達水平與TGF-β和PDGF的表達呈正相關。通過體外實驗,向成纖維細胞培養液中加入IL-17,發現成纖維細胞的增殖活性明顯增強,同時TGF-β和PDGF的分泌也顯著增加,說明IL-17通過誘導成纖維細胞分泌生長因子,促進成纖維細胞的增殖和細胞外基質的合成,進而影響鼻息肉的生長。5.2.2抑制鼻息肉組織細胞凋亡IL-23/IL-17軸在抑制鼻息肉組織細胞凋亡方面具有重要作用,這也是導致鼻息肉持續生長和難以治愈的關鍵因素之一。IL-17可以通過多種機制抑制鼻息肉組織細胞凋亡。IL-17可以調節抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白的表達。在鼻息肉組織中,IL-17與細胞表面的IL-17R結合后,激活NF-κB信號通路。NF-κB進入細胞核,上調抗凋亡蛋白Bcl-2的表達,同時下調促凋亡蛋白Bax的表達。Bcl-2可以抑制線粒體釋放細胞色素c,從而阻斷細胞凋亡的線粒體途徑。而Bax則可以促進線粒體釋放細胞色素c,啟動細胞凋亡。研究發現,在鼻息肉組織中,IL-17高表達區域的細胞中,Bcl-2的表達水平明顯升高,Bax的表達水平明顯降低,細胞凋亡率顯著下降。通過體外實驗,用IL-17處理鼻息肉細胞,也得到了類似的結果,進一步證實了IL-17通過調節抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白的表達來抑制細胞凋亡的機制。IL-17還可以通過激活PI3K-Akt信號通路來抑制細胞凋亡。IL-17與IL-17R結合后,激活PI3K,PI3K使磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)磷酸化生成磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3)。PIP3招募并激活Akt,激活的Akt可以磷酸化多種下游蛋白,抑制細胞凋亡。Akt可以磷酸化Bad蛋白,使其失去促凋亡活性。Akt還可以激活mTOR信號通路,促進細胞生長和增殖,同時抑制細胞凋亡。研究表明,在鼻息肉組織中,IL-17的表達水平與PI3K-Akt信號通路的激活程度呈正相關。使用PI3K抑制劑處理鼻息肉細胞后,IL-17對細胞凋亡的抑制作用明顯減弱,說明PI3K-Akt信號通路在IL-17抑制鼻息肉組織細胞凋亡中發揮著重要作用。IL-23也可以通過調節Th17細胞的功能間接影響鼻息肉組織細胞凋亡。IL-23刺激Th17細胞分泌IL-17等細胞因子,同時增強Th17細胞的存活和增殖能力。Th17細胞分泌的IL-17可以作用于鼻息肉組織中的細胞,抑制細胞凋亡。IL-23還可以調節Th17細胞分泌其他細胞因子,如IL-22等,這些細胞因子也可能參與了對鼻息肉組織細胞凋亡的調節。研究發現,在IL-23基因敲除小鼠的鼻息肉模型中,Th17細胞的數量減少,IL-17的分泌降低,鼻息肉組織細胞凋亡率明顯增加,表明IL-23通過調節Th17細胞的功能,間接抑制鼻息肉組織細胞凋亡。5.2.3與鼻息肉復發的臨床關聯大量臨床隨訪研究表明,IL-23和IL-17的表達水平與鼻息肉復發率之間存在密切關系,這使得它們在預測鼻息肉復發中具有潛在的重要價值。一項針對[X]例慢性鼻—鼻竇炎鼻息肉患者的臨床隨訪研究發現,術后復發組患者鼻息肉組織中IL-23和IL-17的表達水平在術前明顯高于術后未復發組。在復發組中,IL-23mRNA的表達水平為([具體數值1]±[標準差1]),IL-17mRNA的表達水平為([具體數值2]±[標準差2]);而在未復發組中,IL-23mRNA的表達水平為([具體數值3]±[標準差3]),IL-17mRNA的表達水平為([具體數值4]±[標準差4]),兩組比較差異具有統計學意義(P<0.05)。通過免疫組化檢測發現,復發組患者鼻息肉組織中IL-23和IL-17陽性細胞數明顯多于未復發組,陽性染色強度也更強。進一步分析發現,IL-23和IL-17的表達水平與鼻息肉復發時間也存在相關性。IL-23和IL-17高表達的患者,鼻息肉復發時間明顯縮短。在隨訪過程中,IL-23和IL-17高表達的患者平均復發時間為([具體時間1]±[標準差5])個月,而低表達患者的平均復發時間為([具體時間2]±[標準差6])個月,兩組差異具有統計學意義(P<0.05)。對不同類型鼻息肉患者的研究發現,嗜酸性鼻息肉患者術后復發與IL-23/IL-17軸的關系更為密切。在嗜酸性鼻息肉患者中,IL-23和IL-17的表達水平不僅與復發率相關,還與嗜酸性粒細胞的浸潤程度有關。IL-23和IL-17高表達的嗜酸性鼻息肉患者,嗜酸性粒細胞浸潤更為明顯,復發風險更高。研究人員通過對嗜酸性鼻息肉患者術后隨訪發現,IL-23

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