不同亚型流感病毒诱导小鼠肺泡巨噬细胞极化模式及机制研究

Macrophages represent a heterogeneous cell population that is distinctly activated by various microenvironmental signals; activated macrophages as a continuum of cells with phenotypic and functional heterogeneity. Studies have now revealed macrophages are a heterogeneous and phenotypically polarized cell type consisting of classically activated M1 macrophages and alternatively activated M2. M1 macrophages promote Th1 inflammatory responses; and M2 macrophages with anti-inflammatory properties, which can promote tissue reparation. In our previous study, we found that H1N1 induced alveolar macrophage polarized to M1 and then transfer to M2 under induction continuing. On another hand, different subtype influenza (H1N1/H3N2/H9N2) induce alveolar macrophages activation have different property, TLR2 and TLR5 is the potential effector molecules. Alveolar macrophages are the important immunologic barrier in respiratory system, which play a key role in fighting against influenza infections. Up to now, researches of macrophages in the influenza virus infection mainly focuses on two aspects, that is, phagocytosis and secret auxiliary factors. Our project investigate the alveolar macrophage polarization patterns and mechanism affected by different influenza virus subtypes, and detected the protection of polarized macrophages toward the lung; which might provide new theoretical in future, and promoting the research and development of new anti-influenza virus drug.

机体内巨噬细胞是动态的有不同表型的混合群体，其功能随表型组成不同而变化。巨噬细胞在不同的微环境极化为M1（经典激活途径，参与杀伤病原体）和M2（替代激活途径，抑制炎症、促进组织修复）。 我们前期研究显示，H1N1流感病毒诱导巨噬细胞经历M1向M2转变的极化模式，进一步研究发现，不同亚型流感病毒（H1N1/H3N2/H9N2）诱导肺泡巨噬细胞向不同模式极化，TLR2和TLR5是这一过程的潜在效应分子。肺泡巨噬细胞是机体呼吸系统重要的免疫屏障，在对抗流感病毒感染中发挥重要作用，然而当前国际国内均缺乏流感病毒诱导巨噬细胞极化相关研究。本项目立足于研究不同亚型流感病毒对肺泡巨噬细胞极化模式的影响，阐明各亚型流感病毒引起的肺泡巨噬细胞极化模式的特征，探讨这一进程的分子生物学机制，分析肺泡巨噬细胞极化模式与流感感染后病程之间的关联，为未来流感的防治提供新的思路和理论依据，促进潜在的新型抗流感药物的开发

机体内巨噬细胞是动态的有不同表型的混合群体，其功能随便表型组成不同而变化，巨噬细胞在不同微环境极化为M1型（经典激活途径，参与杀伤病原体）和M2型（替代激活途径，抑制炎症，参与组织操作修复）。前期研究提示流感病毒可以诱导巨噬细胞极化，不同亚型流感病毒具有不同的表现，其机制不明。本项目在此基础上，深入研究了不同亚型流感病毒诱导小鼠肺泡巨噬细胞极化的模式，并对其分子生物学机制进行了探讨，结果表明，三株不同亚型的流感病毒[分别为H1N1（ST169）H3N2（ST602）H9N2（HKG9）]分别感染小鼠肺泡巨噬细胞后，随感染时间的推移，巨噬细胞先向M1型极化，而后转变为M2b型，经长时间的病毒攻击后，巨噬细胞出现免疫抑制的现象；三种亚型的流感病毒表现有一定差别，但基本都符合这一趋势。动物实验中，三种亚型流感病毒经滴鼻感染小鼠，小鼠感染后无死亡个体，体重曲线显示H1N1（ST169）H3N2（ST602）感染后小鼠体重无变化，H9N2（HKG9）感染后小鼠休重轻度减轻。通过流式细胞术检测发现，H9N2（HKG9）滴鼻感染后小鼠肺泡巨噬细胞呈现轻度M2b型极化；吞噬荧光微球实验结果显示，经三株流感病毒感染后的小鼠肺泡巨噬细胞其吞噬活性与阴性对照组相比无变化。收集基因敲除鼠（TLR2-/-，TLR5-/-）的肺泡巨噬细胞，检测流感病毒诱导极化标志分子的表达，结果表明，TLR2和TLR5不参与流感病毒诱导的巨噬细胞极化；通过对细胞内极化相关信号通路的检测发现，在流感病毒感染巨噬细胞过程中Pi3k/Akt通路的磷酸化水平显著上升，应用Pi3k/Akt通路抑制剂LY294002后，巨噬细胞的极化水平显著下降，但与阴性对照组相比，还有一定程度的极化，提示Pi3k/Akt通路的激活是调控流感病毒诱导巨噬细胞极化的关键但不是唯一信号通路。