IL-21对炎症性肠病NK细胞和Th17细胞的免疫调节和效应应答研究

先天性和获得性免疫应答均参与了炎症性肠病(IBD)肠黏膜炎症发生过程，在炎症肠黏膜组织内有大量激活的T、B、巨噬细胞和树突状细胞浸润，并分泌高水平的促炎症细胞因子。IL-21属于IL-2家族，由激活CD4 T细胞分泌，诱导T、NK、B细胞增殖分化，参与先天性和获得性免疫应答。本课题主要研究IBD患者肠黏膜组织中IL-21及其受体表达，分离IBD患者外周血和肠黏膜固有层组织中CD4、CD8、NK细胞以及肠上皮细胞间淋巴细胞（IEL），体外培养，使用IL-21刺激，分析IL-21对上述细胞的激活、增殖分化和细胞毒杀伤效应，尤其对NK、IEL和Th17细胞的免疫调节。建立CD45RBhighCD4细胞诱导小鼠慢性结肠炎模型，使用IL-21R/Fc融合蛋白或抗IL-21单抗治疗，研究阻断IL-21生物效应后慢性结肠炎发展变化，阐明IL-21在IBD发生过程中的作用，为临床上靶向治疗提供理论依据。

研究发现先天性和获得性免疫应答均参与了炎症性肠病（IBD）的肠黏膜炎症发生过程，在炎症肠黏膜组织内有大量激活的T、B、巨噬细胞和树突状细胞浸润，并分泌高水平的促炎症细胞因子（如IL-21、IL-23）。IL-21由激活CD4+ T细胞分泌，诱导T、NK和B细胞增殖分化，参与先天性和获得性免疫应答。本研究发现IBD患者炎症肠黏膜组织中IL-21受体（IL-21R）表达明显增高，主要表达在CD4+、CD8+ T、B和NK细胞上。分离IBD患者外周血NK细胞，体外培养使用IL-21刺激，发现IL-21能够诱导其激活，分泌促炎症细胞因子，提高细胞毒杀伤效应。IL-21体外可显著诱导IBD患者CD4+ T细胞向Th17细胞增值分化。研究发现IBD炎症肠黏膜组织内IL-23阳性细胞增多，体外实验证实IL-23可显著诱导IBD CD4+ T细胞激活，分泌高水平促炎症细胞因子。而IBD炎症肠黏膜组织内IL-25阳性细胞表达下降，体外使用IL-25刺激可显著降低肠黏膜组织内CD4+ T细胞激活，抑制促炎症细胞因子分泌。另外，肠上皮细胞表达泛素编辑酶A20分子，降解肠道内细菌毒素，抑制肠道细菌毒素吸收，清除细菌感染，维持肠黏膜内环境稳定。本研究提示IL-21、IL-23和IL-25在IBD发生过程中起着重要免疫调节作用，为临床上靶向生物免疫治疗提供了重要理论依据。