維生素D對實驗性自身免疫性腦脊髓炎小鼠的疾病進展的影響

葉勵超

（福建醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院 福建 泉州 362000）

實驗性自身免疫性腦脊髓炎（EAE）是當前臨床研究多發(fā)性硬化疾病的理想動物模型，主要應用同種的中樞神經(jīng)系統(tǒng)白質(zhì)抗原及其類似物誘導而成，其發(fā)病機理與病理表現(xiàn)均和多發(fā)性硬化相似，病變核心均為免疫反應性炎癥。目前已有大量研究證實[1]，白介素-17、白介素-23在多發(fā)性硬化并發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。也有研究報道[2]，維生素D在體內(nèi)經(jīng)肝臟、腎臟羥化后可形成1-25二羥基維生素D，進而起到免疫調(diào)節(jié)作用，適用于多發(fā)性硬化的防治。本研究擬建立維生素缺乏和補充的EAE小鼠模型，通過觀察EAE發(fā)病前期、急性進展期和慢性期小鼠神經(jīng)功能、IL-17陽性細胞表達差異，進而探析維生素D對EAE小鼠病情進展的影響。

1.實驗材料

1.1 實驗動物

SPF級C57BL/6小鼠，雌性6周齡，體質(zhì)量20～25g，共48只，購自重慶騰鑫生物技術有限公司。

1.2 實驗飼料與試劑

維D缺乏飼料（購自江蘇特洛菲飼料公司），維生素D飼料自行制作（先將維生素D溶解于無水乙醇中，制備成1mg/ml的溶液備用，同時將瓊脂溶解于蒸餾水中制成1%的溶液經(jīng)加熱煮沸后加入不含有維生素D的合成飼料，攪拌均勻，并在瓊脂溶液完全凝固之前，將維生素D溶液加入并混勻，制備成含有維生素D的飼料）。維生素D（購自上海生工），免抗小鼠IL-17多克隆抗體、山羊抗兔IgG（美國Sigma公司），完全弗氏佐劑（美國Sigma公司提），百日咳霉素（美國Sigma公司），MOG35-55（上海翊圣生物）等。

2.方法

2.1 實驗分組方法

將48只小鼠隨機分6組，每組8只，其中，A組為維生素D缺乏組免疫10天，B組為維生素D缺乏組免疫16天，C組為維生素D缺乏組免疫30天，D組為小劑量維生素D組免疫10天，E組為小劑量維生素D組免疫16天，F(xiàn)組為小劑量維生素D組免疫30天。

表2 各組小鼠脊髓、大腦組織IL-17陽性細胞數(shù)目對比（±s，個）

表2 各組小鼠脊髓、大腦組織IL-17陽性細胞數(shù)目對比（±s，個）

A組 B組 C組 D組 E組 F組脊髓組織 201.93±25.61 236.12±22.38 213.47±19.05 117.79±18.03 160.50±19.11 143.47±23.46大腦組織 258.69±27.36 295.63±20.33 271.80±25.49 115.90±15.44 157.15±22.17 136.34±16.48

2.2 適應性喂養(yǎng)

實驗小鼠自購回后保持其自由飲水、進食，溫度23～25℃，適應性喂養(yǎng)一周后進入實驗。

2.3 維生素D缺乏干預處理

A、B、C組則喂食維生素D缺乏飼料；D、E、F組按200IU/只/天（5g/只/天）的量喂食維生素D飼料。每隔一天喂一次，共持續(xù)四周。

2.4 MOG35-55乳劑制備

用PBS緩沖液將MOG35-55稀釋為0.5mg/ml，然后將稀釋液與等量的完全弗氏佐劑充分混合，通過三通管將乳劑抽打為完全油包水狀態(tài)，即為誘導EAE的抗原乳劑?，F(xiàn)配現(xiàn)用。

2.5 EAE造模

實驗鼠稱重，腹腔注射3.5%水合氯醛麻醉（0.5ml/100g），背部備皮，酒精棉球消毒后各小鼠分別于背部中線兩側皮下4點注射抗原乳劑0.2ml。免疫當天（第0d）及48h（第2d）分別給模型各組小鼠腹腔注射百日咳霉素每只500ng（0.2ml），誘導小鼠產(chǎn)生EAE。

2.6 小鼠一般狀態(tài)以及神經(jīng)功能觀察

自免疫當天開始，每天對6組小鼠的精神狀態(tài)、毛色、糞便等一般狀況進行觀察，并采用Benson評分標準[3]評估小鼠的神經(jīng)功能，具體為：0分：無任何臨床癥狀出現(xiàn)；1分：小鼠尾部不能上抬。無張力，見步態(tài)輕度笨拙；2分：小鼠雙后肢均無力，但在被動翻身后可自行恢復；3分：小鼠雙后肢均癱瘓無力，被動翻身后也無法自行恢復；4分：小鼠雙后肢已癱瘓，前肢肌力有所減弱，伴大小便失禁；5分：小鼠瀕臨死亡。

2.7 病理學檢查

對各組實驗鼠稱重，腹腔注射3.5%水合氯醛麻醉（0.5ml/100g），剪開胸腔，暴露心臟，注射針頭插入左心室，剪開右心耳，注入PBS緩沖液，繼續(xù)灌注4%多聚甲醛溶液固定樣本組織，取出脊髓與大腦組織，4%多聚甲醛固定用于石蠟包埋。用切片機將石蠟包埋進行切片，每只小鼠的脊髓、大腦組織取3張切片，隨后采用蘇木精-伊紅染色，以免抗小鼠IL-17多克隆抗體為一抗，山羊抗兔IgG作為二抗，嚴格按照免疫組織化學說明書進行操作，并在光學顯微鏡下對每張切片進行觀察，每個切片選擇3個視野記錄細胞核完整的免疫組織化學染色陽性細胞。

2.8 統(tǒng)計學方法

選用SPSS22.0軟件，計量數(shù)據(jù)以（±s）表示，兩組組間比較用獨立樣本t檢驗，多組組間比較用方差分析，P＜0.05為差異顯著。

3.結果

3.1 各組小鼠神經(jīng)功能評分比較

D、E、F組的神經(jīng)功能評分均較A、B、C組明顯降低（F=25.695，P=0.000），且D組的神經(jīng)功能評分顯著低于E、F組（F=4.433，P=0.025），見表1。

表1 各組小鼠神經(jīng)功能評分（±s，分）

表1 各組小鼠神經(jīng)功能評分（±s，分）

A組 B組 C組 D組 E組 F組2.23±0.57 3.12±0.78 2.67±0.82 11.01±0.29 1.68±0.721.19±0.5

3.2 各組小鼠脊髓、大腦組織IL-17陽性細胞數(shù)目對比

D、E、F組脊髓組織、大腦組織的IL-17陽性細胞數(shù)均顯 著 少 于 A、B、C組（F脊 髓 =133.017，P=0.000；F大 腦=415.283，P=0.000），且D組小鼠脊髓、大腦組織IL-17陽性細胞數(shù)較E、F組明顯減少（F脊髓=30.072，P=0.000；F大腦=58.710，P=0.000），見表 2。

3.討論

有研究報道[4]，多發(fā)性硬化的發(fā)病主要與遺傳、環(huán)境、病毒感染以及免疫異常等因素密切相關，且隨著對本病研究的不斷深入，IL-17在多發(fā)性硬化發(fā)生發(fā)展中的作用機制受到了重視。王利娟的研究也指出[5]，多發(fā)性硬化患者血清中的IL-17表達水平較健康者明顯升高，且與慢性期相比，急性進展期的IL-17表達水平要高于其3.5倍，這可在一定程度上說明血清中IL-17水平與多發(fā)性硬化病情嚴重程度具有一定的相關性。也有動物實驗發(fā)現(xiàn)[6]，EAE小鼠的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中有大量IL-17，該物質(zhì)所產(chǎn)生的特異性T淋巴細胞可加快EAE的病程，提示IL-17可在EAE發(fā)生、發(fā)展中起到了重要的作用。在本研究中，分別研究了免疫后10d、16d、30d（三個時間點），即EAE發(fā)病前期、急性進展期和慢性期的IL-17表達水平差異，結果顯示，在EAE小鼠脊髓組織、大腦組織中，處于EAE發(fā)病前期的A組其IL-17陽性細胞數(shù)均較處于急性進展期和慢性期的B、C組要明顯減少，D組也較E、F組要少（P＜0.05），與上述觀點相符，進一步印證了IL-17在EAE病程進展中的作用。

目前在臨床上，維生素D已廣泛應用于多發(fā)性硬化治療中，獲得了大量臨床研究的證實。本研究為進一步研究維生素D在EAE中的作用機制，結果發(fā)現(xiàn)，補充小劑量維生素的D、E、F組其神經(jīng)功能評分以及IL-17陽性細胞數(shù)均優(yōu)于缺乏維生素D的A、B、C組（P＜0.05），提示維生素D不僅可以在一定程度上影響IL-17/IL-23軸，抑制IL-17的產(chǎn)生，還可減輕EAE小鼠發(fā)病后神經(jīng)功能損傷。其原因可能是維生素D在體內(nèi)羥化后形成的1,25二羥基維生素D，具有廣泛的抗炎作用，可抑制EAE小鼠中Th17細胞分化，使體內(nèi)的IL-17表達水平顯著減少，有助于減輕神經(jīng)系統(tǒng)中白質(zhì)炎性脫髓鞘現(xiàn)象，進而起到神經(jīng)保護作用。

綜上所述，維生素D可通過抑制IL-17軸調(diào)節(jié)的免疫機制對自身免疫性腦脊髓炎小鼠發(fā)揮神經(jīng)保護作用，減輕炎性細胞浸潤和神經(jīng)纖維髓鞘脫失，延緩病情發(fā)展。

[1]劉博文，譚戈.Th17細胞及相關因子在多發(fā)性硬化中表達變化及臨床意義[J].重慶醫(yī)科大學學報，2015，40(1):70-72.

[2]羅高權，劉玲，李鷗，等.血清維生素D水平及添加治療對多發(fā)性硬化患者預后的影響[J].實用醫(yī)學雜志，2017，33(5):731-735.

[3]孫玉風，尚靜，鄭震林.CGI-58基因條件敲除對小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能的影響[J].南通大學學報(醫(yī)學版)，2016，36(6):513-517.

[4]王艷喬，楊薇.多發(fā)性硬化與自身免疫共病[J].中風與神經(jīng)疾病雜志，2014，31(4):380-381.

[5]王利娟，李曉玲，謝沁芳，等.多發(fā)性硬化患者IL-17、IL-27水平的動態(tài)表達及意義[J].免疫學雜志，2016，32(7):616-619.

[6]王貴泉，張宇，張美妮.EAE發(fā)病機制中MALT1、IL-17作用的探討[J].中國醫(yī)學創(chuàng)新，2014，11(15):13-16.