易感性的老鼠基因缺陷的表面活性剂蛋白(SP)——或SP-D基因抗原和过敏原引起的肺部过敏来自烟曲霉属真菌¹

的两个亲水肺表面活性剂蛋白(SP),³SP-A SP-D,被认为是碳水化合物的先天免疫模式识别分子已被证明与一系列病原体,过敏原,凋亡细胞(1,2)。这种交互影响招聘和激活宿主的免疫细胞,导致微分肺细胞因子和趋化因子配置文件作为主机的一部分响应(3)。SP-A的主要结构和SP-D分为四个区域:一个氨基端地区参与跨链二硫化物键的形成,胶原蛋白区域由Gly-X-Y重复,脖子缩氨酸,c端c型凝集素域。大型低聚物的结构,每个组装从单一多肽链的多个副本(人类SP-A有两个紧密连锁)。凝集素域间距为,三聚物的取向,年底triple-helical胶原茎(4)。6这些三聚物的亚基组成SP-A的整体结构,而SP-D由cruciform-like结构,四臂的长度相等。

凝集素域通常是已知的配体识别域与碳水化合物结构的表面上各种各样的病原体,如病毒、细菌和真菌。SP-A和SP-D也知道与吞噬细胞和增强他们的趋化现象的交互,吞噬和氧化性能(1,5)。因此,承认自通过凝集素领域和随后的胶原蛋白的参与地区collectin受体增强免疫细胞通过杀害激活吞噬细胞(6)。胶原蛋白之间的相互作用的区域SP-A和SP-D(当绑定到配体通过凝集素域)与免疫细胞通常被认为是通过共同的collectin受体介导,calreticulin / CD91复杂(7)。这种相互作用来增强p38 MAPK激活,NF-κB活动,生产的促炎细胞因子/趋化因子巨噬细胞(7)。SP-A SP-D也调节另一个独立的信号转导通路,它抗炎和三聚物的凝集素的直接交互的结果域与特定的细胞表面糖蛋白(7)。

SP-A和SP-D也被证明参与调制的肺部炎症反应和抗allergen-induced气道过敏(2,8,9,10)。异常水平的SP-A和SP-D支气管肺泡灌洗(BAL)已报告在过敏性肺部疾病和哮喘患者数量的增加SP-A和SP-D BAL相比与控制(11,12)。两个过敏患者血清SP-D水平升高在诊断发现皮质类固醇治疗后下降13)。桦树花粉过敏的患者和肺肺泡蛋白质沉积症(PAP)显示转向较低的低聚物的形式的SP-A相比健康的志愿者有可能损失或生物功能的变更(14)。

SP-A SP-D可以通过凝集素结合域花粉过敏提取物,屋尘螨,来自烟曲霉属真菌(Afu)抑制特定的IgE绑定过敏原,阻止allergen-induced组胺释放致敏嗜碱粒细胞(15,16,17)。SP-A SP-D可以降低扩散PBMC隔绝mite-sensitive哮喘儿童(18),SP-D,尤其是有抑制作用的分泌物PBMC (- 219)。使用小鼠模型的肺过敏原来自引起的超敏反应Afu(8),屋尘螨(20.)和卵子(21),它已经表明,治疗治疗致敏小鼠SP-A SP-D也可以反向过敏反应包括降低特定的IgE水平和血液嗜酸性粒细胞和肺细胞因子的变化从Th2 Th1类型。

使用转基因小鼠的实验,基因缺乏SP-A或SP-D,也强调SP-A所扮演的关键角色,SP-D肺免疫反应。老鼠的SP-A gene-deficient(赤穗)更有效地清除肺病原体(22)。TNF-α浓度、il - 6和IL-1α增加赤穗BAL流体的老鼠,可增加adenoviral进一步管理。人类共同的腺病毒和纯化SP-A可以改善adenoviral-induced赤穗小鼠肺部炎症(23)。老鼠基因缺乏SP-D (DKO)显示慢性炎症,泡沫肺泡巨噬细胞分泌高10倍的过氧化氢水平,增加活动的基质金属蛋白酶(MMP),肺气肿,肺纤维化(24)。

本研究进行比较评估不足的影响SP-A或SP-D在视图的嗜酸性粒细胞和Th2细胞因子基因在过敏和哮喘的发病机制中的作用。我们观察到AKO / DKO老鼠表现出内在hypereosinophilia和多方面的提高水平的IL-5 IL-13, IFN-γil - 4的比例降低,表明转向一种Th2反应相比,野生型小鼠(WT)。基因表达和外生SP-A SP-D总局已经能够补充的一些缺陷AKO / DKO老鼠(25,26,27,28,29日)。因此,我们研究了鼻内政府是否本地人力SP-A赤穗,和SP-D或重组片段SP-D (rhSP-D) DKO老鼠可能反向hypereosinophilia和Th2优势。因为SP-A和SP-D扮演一个角色Afu介导的超敏反应,我们也检查是否AKO / DKO老鼠更容易Afu敏化比WT老鼠和人类SP-A鼻内政府是否本机,SP-D, rhSP-D可以拯救Afu敏化KO小鼠。

AKO / DKO小鼠表现出明显的免疫反应Afu敏化。尽管DKO显示细胞因子相似WT老鼠Afu敏感,影响的大小表明DKO老鼠比WT老鼠更敏感。赤穗老鼠表现出不同的趋势相比,细胞因子WT老鼠Afu敏化。然而,变化不显著的大小表明赤穗可能抵抗Afu敏化。在拯救SP-D和rhSP-D有效Afu敏化DKO老鼠而SP-A管理Afu敏化赤穗老鼠各式各样的高浓度的IL-5 IL-13,导致严重的肺嗜酸性粒细胞和损坏的肺部组织。

赤穗的一代(30.,31日)和DKO (32在C57BL / 6)小鼠,通过回交背景,据报道。Specific-pathogen-free, 6 - 8周,男性和女性的C57BL / 6小鼠的两株用于生成赤穗老鼠(称为WT(赤穗类型)和DKO老鼠(称为WT (DKO类型)是来自Harlan-OLAC,肖的农场。老鼠被安置在动物保健设施的生物化学、牛津大学(英国牛津大学)。他们收到其它食物和酸化水随意。AKO / DKO老鼠无菌和重复尝试文化细菌和真菌生物从这些小鼠的肺是负的。老鼠被随机分配在实验。隔离器所有的老鼠都被关在笼子里与无菌用品屏障设施本研究期间。织品改变日常及四到五的动物被安置在每个笼子里。

为期三周的培养滤液(3 wcf;含蛋白质丰富的抗原分数,27毫克/毫升)的Afu(285株,分离出的痰过敏性支气管肺的曲霉病(ABPA)病人诉p .胸部研究所访问德里,印度)被用来使老鼠。其制备和表征前面描述的(8)。

本机人类SP-A SP-D是从人类BAL收集纯化PAP的病人,如前所述(33)。蛋白质制剂都被认为是纯粹的sds - page、免疫印迹、氨基酸组成。SP-A准备任何SP-D污染的是免费的,反之亦然。凝胶过滤证实∼92%的octadecamer SP-A准备和95% dodecamer SP-D制备的低聚物。SP-A和SP-D准备进一步评估内毒素水平的qcl - 1000鲎变形细胞溶解产物系统(BioWhittaker)。观察内毒素的含量在纯化SP-A 16 pg /μg SP-A纯化SP-D,它被发现56个pg /μg SP-D。

重组片段,由三聚物的α-helical卷曲螺旋颈部区域和三个c型凝集素域的人类SP-D (rhSP-D)表达大肠杆菌异质性和纯化,最近描述(20.)。rhSP-D准备功能特征(34)及其晶体结构包裹着carbohydrate-binding口袋可用麦芽糖(35)。内毒素的含量在rhSP-D准备估计,如上所述,发现4 pg /μg rhSP-D。

ABPA准备如前所述的小鼠模型(8)。短暂,赤穗、DKO和WT小鼠C57BL / 6(背景)轻轻用乙醚麻醉,和50μl(100μg) Ag)混合物/鼠标慢慢应用于鼻孔使用微量吸液管与无菌一次性小费。老鼠然后直立了几分钟直到Ag)解决方案应用到鼻孔完全吸入。这些老鼠也收到100μl(200μg)相同的每只老鼠i.p Ag)混合物。鼻内滴注法和腹腔注射有每周两次鼠标为四个星期。最后接种Ag)进行了28天(命名为“0”天治疗研究)其次是SP-A治疗,SP-D, rhSP-D或BSA(作为一个控制蛋白质治疗)在接下来的3天(1 - 3天的治疗研究)。对照组的小鼠免疫与无菌PBS以同样的方式。简要描述各种小鼠组表我(研究设计)。

治疗组ABPA老鼠和未经处理的控制老鼠WT,赤穗,DKO老鼠经50μl PBS的天1 - 3。组接受治疗的老鼠被命名各自的蛋白质。人类SP-A(3μg 50μl PBS /鼠标)是经“SP-A-treated ABPA老鼠”和“SP-A-treated控制老鼠”天1 - 3。人类SP-D(1μg 50μl PBS /鼠标)是经“SP-D-treated ABPA老鼠”和“SP-D-treated控制老鼠”天1 - 3。rhSP-D(1μg 50μl PBS /鼠标)是经组”rhSP-D-treated ABPA老鼠”和“rhSP-D-treated控制老鼠”天1 - 3。BSA(3μg 50μl PBS /鼠标)是经“BSA-treated ABPA老鼠”和“BSA-treated控制老鼠”团体在1 - 3天。SP-A选择剂量和SP-D是基于生理浓度的落下帷幕,这些蛋白质在啮齿动物鼠BAL的SP-A浓度为7.3±0.8μg /毫升和SP-D浓度BAL C57BL / 6小鼠6 - 8周的年龄被观察到552 ng / ml。人类落下帷幕,SP-A浓度范围从1到10μg /毫升和300 ng SP-D浓度之间的变化和600 ng / ml。此外,此前类似条件应用于检查SP-A的疗效,SP-D, rhSP-D ABPA的小鼠模型使用BALB / c株(8)。

的Afu免疫球蛋白和Afuige水平血清ELISA测定(8)。用于免疫球蛋白的血清稀释和IgE估计1/50 (v / v)和1/25 (v / v)。蛋白质A-HRP(免疫球蛋白)和anti-mouse IgE-HRP (IgE)配合使用1/1000 (v / v)的稀释。

anti-BSA IgE水平和免疫球蛋白在小鼠测定Abs BSA-treated组通过一种间接ELISA使用类似的条件如上所述AfuAbs。BSA(1 100年μgμl每)涂层板与小鼠血清稀释孵化1/100(免疫球蛋白)和1/50 (IgE)。蛋白质A-HRP(免疫球蛋白)和anti-mouse IgE合(IgE)配合使用1/1000 (v / v)的稀释。

嗜酸性粒细胞估计使用肝素化全血(1μl)。嗜酸性粒细胞是沾有粪便试剂,水溶液中含有曙红0.1% (w / v),丙酮(10% v / v)和Na₂有限公司₃0.1% (w / v)。血液的体积是10μl前试剂使用血细胞计数器计数。

肺孤立于小鼠和均质RPMI 1640中含有10% (v / v)牛血清浓度的5×10⁵细胞/毫升。

促红细胞生成素测定,肺细胞悬液(200μl /)镀在96孔细胞培养板和孵化湿润有限公司₂孵化器在37°C 48 h。吸气和媒介o苯二胺(门诊部当)添加(100μl 1毫米的解决方案是使用无菌准备PBS Triton x - 100 (0.1% v / v)和H₂O₂(0.0125% v / v))。30分钟后在室温下孵化,颜色反应被终止的50μl 4 N H₂所以₄和一个_490年测量。

脾和肺从动物牺牲在不同时间间隔采集无菌。切碎的器官,细胞悬浮在培养基(2×10⁶细胞/),并允许在RPMI 1640增殖培养基为10% (v / v)牛血清和10μg /毫升庆大霉素72 h。上层清液从肺和脾细胞培养是化验2、il - 4, IL-5, il - 10、il - 12, IL-13, TNF-αIFN-γ,根据制造商的指示(单子叶植物)。

牺牲动物被修剪的肺切除多余的组织和固定在10% (v / v)甲醛和储存在4°C。组织部分,用切片机和彩色圆),检查和××400倍的放大。组织病理学部分已经准备从三个不同的动物的肺的叶。每个图片都是一个代表六个部分(每组的三个分别来自两个动物)。

所有数据都表示为均值±SD和比较使用参数方差分析测试使用MicroCal起源3.0版统计软件包(MicroCal软件)。细胞因子数据比较使用未配对的双尾Mann-Whitney(非参数)测试。的p值被认为是统计学意义如果他们< 0.05。

赤穗老鼠嗜酸性粒细胞升高外围(1.85倍)和促红细胞生成素活动比WT老鼠(表(1.29倍)二世),符合嗜酸性粒细胞增加入渗的肺部分(图。1)。赤穗老鼠IL-13增加(13.1倍),IL-5(3.93倍),和2(3.43倍)和1.92倍下降比WT IFN-γ老鼠(图。2;表三世)。IFN-γil - 4是1.525倍的比例在赤穗低于WT老鼠,这表明赤穗老鼠Th2偏见,而不是主要Th1 WT C57BL / 6小鼠(表的配置文件二世)。

DKO老鼠还显示升高外周嗜酸性粒细胞计数比WT老鼠(表(2.02倍)二世)。嗜酸性粒细胞浸润被增加在肺血管周的区域周围的部分DKO老鼠(图。1)。DKO老鼠表现出更明显的Th2偏见,明显的IL-13 IFN-γ下降和增加3.67倍(11.6倍),IL-5(4.681倍),和(2.84倍)- 2(无花果。3;表三世)。IFN-γ与il - 4的比例是3.717倍少比WT DKO,进一步支持了这种观点,即DKO老鼠Th2偏见(表我)。然而,il - 4、il - 10、il - 12和TNF-α水平在AKO / DKO小鼠均没有表现出明显的变化相比WT老鼠(表三世)。

管理组织,作为一个控制治疗性蛋白质,导致外周血嗜酸性粒细胞计数显著增加WT老鼠(1.62倍)和赤穗老鼠(表(1.41倍)四世)。肺组织病理学显示增加嗜酸性粒细胞的浸润在WT,赤穗,DKO老鼠。没有明显的海拔在anti-BSA IgE和血清的免疫球蛋白g Abs观察BSA-treated WT老鼠。政府BSA赤穗或DKO导致显著增加小鼠anti-BSA IgE(赤穗DKO 1.31倍和1.45倍)和anti-BSA免疫球蛋白(赤穗DKO 12.84倍和12.25倍)(表四世)。WT老鼠表现出增加水平的IL-13 4天(2.28倍和6.28倍10天),而赤穗(2.46)和DKO老鼠(2.25倍)显示IL-13水平下降。减少2在所有三组的老鼠(WT: 2 - 4和10天,4倍,分别;赤穗:4.9倍;DKO: 2.61倍)。在WT IFN-γ水平下降(2.5倍4和3.46天10天)和DKO老鼠(3.83倍)。IFN-γ比降低il - 4(4天1.65倍和1.9倍10天)在BSA-treated WT老鼠和老鼠赤穗(表(1.6倍)四世)。DKO老鼠还显示降低il - 4(4.66倍)和il - 10(1.97倍),然而,IFN-γ比il - 4(表没有明显变化四世)。比细胞因子的摘要概要文件中观察到的各种组的老鼠在第四天对水平表提供0天V。

WT老鼠增加小鼠IL-5 SP-A处理(3.08倍),SP-D 4天(3.86和1.56 10天),和rhSP-D(3.38倍)。观察增加促红细胞生成素活动管理SP-A(1.8倍)和SP-D观察(1.94倍),但降低管理rhSP-D(0.7倍)。外周血嗜酸性粒细胞计数增加SP-D(2.5倍)和rhSP-D(2倍)治疗小鼠(表四世)。然而,肺组织病理学变化不显著WT SP-A治疗小鼠,SP-D, rhSP-D。降低il - 4水平观察SP-A(3.5倍),SP-D(8.5倍),和rhSP-D(2.87倍)治疗的老鼠。瞬态效应观察在SP-A IL-13水平(4.66倍减少4天之后,3.21倍增加10天)和SP-D(第四天增长2.9倍和3.1倍下降10天)治疗的小鼠虽然rhSP-D(2.63倍)治疗小鼠显示出减少。IFN-γ到il - 4的比例显著增加4天(2.76倍),其次是减少10天(1.59倍)SP-A-treated老鼠(表四世)。IFN-γ(5.28倍)显著降低SP-D管理工作。IFN-γ比il - 4开始减少4天(1.3倍),但显著增加10天(增加1.41倍)SP-D-treated老鼠(表四世)。IFN-γ比il - 4 rhSP-D-treated小鼠没有明显变化(表四世)。

管理SP-D或rhSP-D DKO-C老鼠导致外周嗜酸性粒细胞计数降低(分别为2.5和1.7倍,)和促红细胞生成素活动(分别为1.69和1.25倍)对WT老鼠(表四世)。SP-D政府DKO-C导致IL-13下降(16.36倍)和IL-5(2.29倍),同时增加肿瘤坏死因子-α- 1.96倍,4天之后,减少IL-13(留学生),IL-5 (2.18), il - 4(5.83倍),2(3.5倍),IFN-γ(2.88倍)和il - 10(2.61倍)10天(无花果。3)。rhSP-D政府DKO-C导致增加在所有最重要的细胞因子增加TNF-α(5.0倍)和IFN-γ4天(3.4倍)。10天,然而,所有的细胞因子也呈现出一定的下降(IL-13: 5.8倍,IL-5: 2.2倍,与il - 10: 2.38倍)(图3)。il - 4比率没有显著变化的IFN-γSP-D-treated DKO老鼠虽然增加rhSP-D-treated老鼠(表四世)。嗜酸性粒细胞的浸润显著降低第十天在SP-D-treated DKO老鼠和rhSP-D-treated老鼠在第四天第十天(无花果。4)。

管理SP-A AKO-C老鼠导致外围嗜酸性粒细胞(7.14倍)和促红细胞生成素减少活动(1.58倍)对WT-C老鼠(表四世)。管理SP-A AKO-C老鼠导致IL-5下降(2.01倍),2(1.96倍),il - 10(1.85倍)10天(无花果。1)。IFN-γ到il - 4的比例没有显著变化。小鼠肺组织病理学的SP-A-treated赤穗显示减少嗜酸性粒细胞在这两天4和10的渗透,并与WT-C老鼠(图。4)。

后Afu敏感,WT小鼠有显著提高Afu免疫球蛋白Abs(8.28倍),外周嗜酸性粒细胞计数(2.78倍),和促红细胞生成素减少活动(1.26倍)(表二世)。然而,AfuIgE Abs没有显著增加。肺段WT-Ag老鼠的组织病理学检查显示严重嗜酸性粒细胞(图。1)。WT-Ag老鼠显示在所有的细胞因子水平降低肺挑战后悬架Afu过敏原(TNF-α:1.63倍,IFN-γ:1.25倍,il - 12: 1.75倍,IL-13: 2.73倍,il - 4: 1.67倍,il - 10: 1.96倍,IL-5: 2.13倍,2:4.1倍)(图5)。然而,Th1细胞因子类型显示减少低于Th2类型和IFN-γil - 4增加过敏原挑战的比例(从4.957到6.522,1.32倍增加)(表二世)。

在重复Ag)敏化,DKO老鼠也呈现出一定的下降Afuige(1.44倍)和促红细胞生成素活动(1.54倍),但增加Afu免疫球蛋白Ab(10.11倍)和外周嗜酸性粒细胞计数(表(1.81倍)二世)。肺段DKO-Ag老鼠比DKO-C老鼠,密集的入渗的嗜酸性粒细胞AKO-Ag, WT-Ag(无花果。1)。DKO显示减少所有的细胞因子和表现的更明显,但相似的方式WT老鼠过敏原后挑战(IFN-γ:3.45倍,IL-13: 4.11倍,il - 4: 8.45倍,2:2.61倍)(图5;表三世)。然而,Th1细胞因子比Th2型,表现出更少的减少和增加IFN-γil - 4的比例(表(1.29倍)二世)。

敏化赤穗(AKO-Ag)小鼠表现出增加Afuige(1.31倍)Afu免疫球蛋白Ab(11.94倍)和外周嗜酸性粒细胞计数(2倍)(表二世)。肺段AKO-Ag老鼠嗜酸性粒细胞增加入渗AKO-C老鼠相比,但不到WT-Ag老鼠(图。1)。赤穗显示增加TNF-α(1.71倍),IFN-γ(1.63倍)、白介素(1.38倍),il - 4(1.49倍),il - 10(1.34倍),和2(1.2倍),同时减少IL-13(1.32)和IL-5水平没有变化(无花果。5;表三世)。然而,IFN-γ与il - 4的比例没有显著改变(从2.428到2.476,1.01倍增加),这表明赤穗不同响应过敏原挑战DKO和WT老鼠(表二世)。

政府领导的BSA WT-Ag老鼠增加外周嗜酸性粒细胞计数(1.37倍)和促红细胞生成素活动(2.79倍)(表六世),增加肺的嗜酸性粒细胞的渗透,增加IL-13(5.27倍),2(10倍),il - 10在4天(2.57)。IL-13(14.5倍),IL-5(4.36), 2(八)和il - 10(2.22倍)显示增加10天,这表明BSA治疗作为短期Ag)挑战Afu敏化的老鼠。的水平anti-BSA免疫球蛋白和IgE Abs在这些老鼠没有显著升高。

管理SP-A、SP-D rhSP-D WT-Ag老鼠导致下降Afuige(0.78, 0.87, 0.7倍)和外周嗜伊红血球过多(2.56、2.12和4.16倍,分别),但增加促红细胞生成素活动(1.435,1.32,2.32倍)(表六世)。肺组织病理学显示减少嗜酸性粒细胞入渗后治疗(图。4)。一般来说,所有治疗组小鼠显示- 2水平的增加和减少的比率IFN-γil - 4。SP-A治疗导致增加在所有的细胞因子,显著增加IL-13(统计),IL-5(3.41倍),il - 4(2.23倍),2(12)和TNF-α(1.75倍),除了白介素4天,紧随其后的是所有的细胞因子的增加,IL-13(5.8倍),IL-5(2.71倍),il - 4(2.05倍),2(7倍)10天(无花果。6)。IFN-γ到il - 4的比例显著降低从6.522天0到2.92(2.23倍)(表六世)。

SP-D治疗WT-Ag小鼠细胞因子,导致增加在IL-5显著增加(3.66倍),2(6.75倍),除了il - 4(1.5倍减少)4天,其次是减少IFN-γ(3.29倍),进一步增加IL-5(3)(图7)。IFN-γil - 4比4天增加和减少10天(从6.522 0到13.33天,即也就是说,增长了2.04倍和1.63。,4-fold decrease) on days 4 and 10, respectively (Table六世)。管理rhSP-D WT-Ag老鼠导致增加- 2(4.5倍),并降低il - 4(1.71倍减少),il - 12(1.88倍)和IFN-γ4天(2.15倍)其次是减少IL-13(1.87倍),2(2.0倍),il - 4(8.4倍),和IFN-γ(9.33倍)(图。8)。IFN-γil - 4的比例降低了从0到6.522天3.9(1.67倍)和4.5(1.45倍)4和10天,分别为(表六世)。

管理BSA和敏化AKO-Ag DKO-Ag老鼠导致外围嗜曙红细胞计数减少(分别为2.08和3.12倍,)和促红细胞生成素活动(分别为1.69和1.14倍,)(表六世)。肺组织病理学显示减少嗜酸性渗透在BSA-treated AKO-Ag和DKO-Ag老鼠。没有显著增加的水平anti-BSA免疫球蛋白或IgE Ab在这些老鼠。BSA治疗AKO-Ag老鼠显示所有的细胞因子减少4天:IL-13(8.28倍),IL-5(3.46倍),il - 4(2.15倍),2(2.38倍)il - 10(2.63倍)和il - 12(3.1倍)。IL-13的水平(11.6倍),IL-5(3.46倍),il - 4(4.75倍),2 (31-fold), il - 10(2.16倍)、白介素(2.04倍),IFN-γ(2.4倍)和TNF-α(5.47倍)进一步降低了10天。IFN-γil - 4的比例没有变化显著(表六世)。BSA治疗DKO-Ag小鼠有显著提高il - 4(6.75倍)和IFN-γ(三倍)4天IL-13(2.64倍),il - 4(6.75倍),和IFN-γ在10天(3.75倍)。IFN-γil - 4比0天从2.298下降到1.4(1.64倍)和1.85(1.24倍)4和10天,分别为(表六世)。

政府SP-D或rhSP-D DKO-Ag老鼠导致外围嗜曙红细胞计数减少(分别为1.61和2.5倍),促红细胞生成素活动(分别为1.6和2.04倍),而减少AfuIgE(0.94 - 0.7倍)(表六世)。肺段SP-D或rhSP-D-treated DKO-Ag老鼠减少嗜酸性入渗的10天相比,未经处理的小鼠DKO-Ag天0和rhSP-D政府更有效地减少嗜酸性粒细胞比SP-D(无花果。4)。

DKO-Ag-SP-D老鼠IL-13下降(3.4倍)和IL-5(3.37倍),而il - 4的增加(八),和(2.44倍)- 2(无花果。7)。IFN-γil - 4比4天下降和增加10天(从2.298天0到0.625(3.67倍)和3.75(2.23倍)4和10天,分别为(表六世)。rhSP-D政府DKO-Ag导致所有的细胞因子的增加,显著提高il - 4(10.8倍),il - 10(2.13倍),2(2.4倍),TNF-α(2.53倍)、白介素(2.58倍),和IFN-γ4天(20.5倍)。10天,然而,细胞因子水平下降:IL-13(2.7倍),IL-5(2.31倍),il - 10(2.17倍),和(2.22倍),除了IFN-γ- 2,这增加了(图9倍。8)。IFN-γil - 4的比例降低了紧随其后的是增加从2.298天0到1.8(1.27倍)和3.0(2.23倍)4和10天,分别为(表六世)。

管理SP-A AKO-Ag老鼠导致外围嗜曙红细胞计数减少4天(2.27倍)其次是进一步降低10天(4.16倍)(表六世)。SP-A治疗导致的增加水平的IL-13 4天(2.9倍)和il - 4水平下降(2.14倍),2(5.16倍),IFN-γ(2.4倍),和TNF-α(3.45倍)10天(无花果。6)。IFN-γil - 4的比例(表没有明显变化六世)。肺部分显示显著增加嗜酸性渗透在天4和10 0天AKO-Ag老鼠相比,肺泡结构的崩溃(无花果。4)。这里重要的是要注意,虽然外围嗜酸性粒细胞计数减少SP-A政府Afu敏化赤穗老鼠,肺嗜酸性粒细胞恶化。

的重要角色SP-A和SP-D肺免疫反应,之前我们有检查SP-A的影响,SP-D, rhSP-D小鼠模型Afu全身的肺过敏(8)。Afu真菌通常涉及导致ige和non-IgE-mediated过敏症在人类导致ABPA的发展,它的特点是激活Th2细胞和哮喘。鼻内SP-A管理局、SP-D或rhSP-D(剂量连续三天)显著降低嗜酸性粒细胞和特定ABPA老鼠Ab水平(8)。ABPA小鼠的肺部分显示广泛的淋巴细胞和嗜酸性粒细胞浸润,并大大减少治疗(8)。的水平- 2、il - 4和IL-5下降,而IFN-γ在上层清液的培养长大的脾细胞,指示标志着Th2→Th1的转变(8)。这项研究强调了核心作用SP-A和SP-D调节肺过敏(8)。作为一个合乎逻辑的下一步,我们希望检查的性质在AKO / DKO小鼠免疫反应的挑战Afu过敏原验证是否缺乏这些蛋白质的老鼠更容易肺部过敏。

AKO / DKO小鼠均显示高外围和肺嗜酸性粒细胞和显著增加促红细胞生成素活动相比WT老鼠。大量单核细胞的渗透已经报道peribronchiolar DKO小鼠的肺和血管周的地区(24)。此外,增加积累DKO小鼠观察肺泡巨噬细胞和淋巴细胞(32,36)。因为治疗SP-A SP-D或rhSP-D已被证实能够降低IL-5,外围和肺嗜酸性粒细胞Afu敏化WT BALB / c小鼠(8),外围的蚀变和肺嗜酸性粒细胞计数AKO / DKO老鼠,并不令人感到意外。水平大幅提高IL-5和IL-13 AKO / DKO老鼠可能的机制导致hypereosinophilia之一(37,38)。从嗜酸性粒细胞SP-A可以抑制引发表达式和生产,因此可能防止自分泌周期人类嗜酸性粒细胞通过抑制引发的招聘,趋化细胞因子(39)。嗜酸性粒细胞是重要的效应细胞通过分泌过敏性炎症的发病机制的高细胞毒性颗粒蛋白和Th2型细胞因子。血液和组织嗜酸性粒细胞是一种常见的晚期过敏性炎症导致组织损伤的表现。老鼠,都表现出Hypereosinophilia AKO / DKO表明SP-A和SP-D有调节作用的肺嗜酸性粒细胞浸润和调制响应环境刺激。

老鼠的细胞因子AKO / DKO建议Th2偏见(IL-13和IL-5水平升高)和Th1细胞因子的下调,IFN-γ(DKO比赤穗老鼠更明显)。IL-13和IL-5在过敏原引起哮喘和呼吸道高反应性有重要作用(AHR)。超表达的小鼠IL-13 SP-D导致70倍增加,SP-A三倍增加,磷脂池(和6倍增长38)。非常类似于DKO老鼠,IL-13 overexpressing老鼠泡沫状巨噬细胞特点,II型细胞肥大、纤维化,大量嗜酸性粒细胞炎症涉及protease-dependent收购肺气肿,(气道高反应性38)。IL-13,气道产生的由多种细胞(T细胞、嗜酸性粒细胞和肥大细胞),介导气道高反应性粘液生产和通过对上皮细胞和平滑肌细胞的联合行动独立IL-5和eotaxin (40,41)。IL-13也直接促进嗜酸性粒细胞生存,激活和招聘(42,43,44)。肺泡巨噬细胞DKO小鼠显示增加活性氧簇(ROS)的表达式,过氧化氢,MMP-9 MMP-12, NF-κB (45)。因为IL-13据报道,抑制促炎介质的生产由单核细胞和巨噬细胞,包括活性氧,通过机制可能涉及NF-κB,看来生产IL-13 DKO水平的增加小鼠增加调节氧化状态(46,47,48,49,50)。然而,IL-13和SP-D也被描述为肺MMP的有力刺激器(37,51)。可能某些生理效应和hypereosinophilia AKO / DKO中观察到小鼠出现由于IL-13的过度表达,虽然赤穗老鼠不显示异常,如泡沫状巨噬细胞、II型细胞肥大和纤维化相似DKO老鼠。然而,顺序针对SP-A和SP-D基因(双淘汰赛)夸大肺泡蛋白质沉积症和肺气肿与DKO老鼠相比,表明SP-A不足可能导致肺部的生理异常(52)。

转基因小鼠overexpressing IL-5气道高反应性也表现出内在的(即使没有任何抗原刺激)和嗜酸性粒细胞增多和肺组织中淋巴细胞(53)。AKO / DKO老鼠的观察IL-5水平升高,这是降低治疗交付SP-A或SP-D / rhSP-D,似乎表明SP-A和SP-D抑制过敏原介导的嗜酸性粒细胞IL-5肺部通过下调。值得注意的是,缺乏gm - csf基因敲除的小鼠实验也显示肺肺泡蛋白质沉积症与磷脂池中显著增加类似于DKO老鼠。GM-CSF-deficient老鼠SP-D 50倍增加,只有SP-A增加三倍,类似于IL-13 overexpressing老鼠。它提出了gm - csf介导的一些生理变化中看到DKO小鼠gm - csf的消融DKO减轻导致小鼠巨噬细胞的增殖和II型细胞肥大(54)。也有可能的行动gm - csf和SP-D导致相似的病理生理改变是不同的(55)。注意,IL-5,IL-13,gm - csf基因是位于同一染色体位置(5问)。此外,gm - csf,连同IL-5,调节IL-13分泌物人类嗜酸性粒细胞(56)。

鼻内管理BSA在1 - 3天是包括在这项研究作为一个控制蛋白质类似于我们的先前的研究。然而,C57BL / 6小鼠对BSA作为短期过敏原管理的挑战与特征Th2反应增加外周嗜酸性粒细胞计数和嗜酸性粒细胞肺也在早些时候报道(57)。WT老鼠,然而,没有显示出显著增加anti-BSA免疫球蛋白或IgE Abs。有趣的是,BSA-specific免疫球蛋白和IgE Abs观察BSA-treated AKO / DKO小鼠赤穗老鼠也会显示显著下调IFN-γil - 4的比例(转向Th2反应),增加外周嗜酸性粒细胞计数和肺嗜酸性粒细胞而DKO老鼠只有增加肺嗜酸性粒细胞。这些观察表明,AKO / DKO小鼠均显示不同的肺免疫反应短期比WT小鼠致敏SP-A和SP-D有重要的作用在调节体液免疫反应短期过敏原致敏的肺。

后Afu致敏C57BL / 6小鼠,用作控制AKO / DKO小鼠C57BL / 6(背景)显示没有变化Afuige,增加Afu免疫球蛋白,外围和肺嗜酸性粒细胞。过敏原的挑战导致肺IFN-γ下降和il - 4悬浮液(因此IFN-γil - 4的比例增加)。2、IL-5 IL-13水平显著降低肺和脾悬浊液,显示鼠标的Th1优势菌株。这与过敏反应的观察是一致的挑战随不同品系的老鼠和C57BL / 6小鼠显示主要Th1反应高剂量的过敏原致敏(57)。

AKO / DKO小鼠均显示类似的增长Afu免疫球蛋白和外周嗜酸性粒细胞计数,DKO老鼠比赤穗老鼠,更严重的肺嗜酸细胞增多症Afu敏化。赤穗小鼠显示出相应的增加Afuige水平。欧洲专利局活动DKO老鼠,老鼠在赤穗,它保持不变。赤穗老鼠显示肺中的所有细胞因子增加悬挂除了IL-13和IL-5(< 2倍)。增加的Th2细胞因子水平Afu敏化赤穗老鼠比WT DKO老鼠表明,这些小鼠的表型是更复杂的比之前报道的。然而,AKO-Ag老鼠一直显示,BAL Th1优势以及在肺和脾悬浮液。DKO老鼠降低肺的细胞因子水平悬挂,类似于WT老鼠,但更明显的方式。肺和脾悬浮液DKO-Ag小鼠显示Th1反应;然而,BAL IL-13增加,il - 4, - 2水平,类似于WT-Ag老鼠。最近的一项研究显示了类似的结果中,在体内卵子敏化和挑战之后,SP-D^−−/老鼠表达更高的BAL嗜酸性粒细胞,il - 10和IFN-γIL-13浓度和低表达在早期时间点与WT小鼠相比58)。很明显,赤穗老鼠几乎停止响应Afu敏化,而DKO小鼠表现出明显的反应。Afu敏化导致了类似IFN-γ和il - 4的比例增加WT和DKO老鼠(赤穗没有显著增加小鼠)。显著下调Afuige Ab是特定于DKO老鼠。相比之下,赤穗小鼠有显著提高Afuige Ab,这个微分响应能力Afu敏感AKO / DKO老鼠可能占SP-A水平下降了50%,DKO老鼠和老鼠赤穗SP-D水平增加7倍(59)。看来SP-A和SP-D导致过敏的体内平衡的挑战以一种相互依赖的方式,没有任何其中一个扰乱了这种平衡。

正如之前报道的(8),Afuige,Afu免疫球蛋白,外围和肺嗜酸性粒细胞在WT-Ag被SP-A理气,SP-D或rhSP-D治疗(增加IFN-γil - 4比率也相反)。SP-D能够恢复IL-5和- 2水平增加了过敏原的挑战。Afu敏化导致IL-13减少,而增加2,il - 4、il - 10、il - 12, IFN-γ,TNF-α赤穗老鼠。然而,包含周边SP-A治疗嗜酸性粒细胞计数显示广泛的组织损伤,增加的肺嗜酸细胞增多症可能引起的水平的提高IL-13和IL-5赤穗老鼠。SP-A也不能降低增加Afu免疫球蛋白和Afuige水平,这表明SP-A治疗(3μg每连续3天老鼠)并不是导致的完全缓解Afu全身赤穗老鼠的变化。

SP-D治疗DKO-Ag老鼠恢复2、il - 4、il - 12, TNF-α水平。IL-13和IL-5水平显示与治疗,进一步降低的水平明显低于DKO-C老鼠。IL-13 IL-5, - 2水平rhSP-D-treated DKO-Ag老鼠与WT-C老鼠,而il - 10、il - 12与所有其他集团相比下降明显。因此,SP-D和rhSP-D是更有效的比SP-A拯救各自gene-deficient小鼠的影响Afu敏化。此前,共同服用SP-D已被证明的规范化病毒DKO体内和细胞因子反应清除挑战与甲型流感病毒(IAV) (60)。表达SP-D / conglutinin嵌合蛋白在上皮细胞DKO老鼠大幅修正增加肺磷脂和增加IAV的间隙,但不能改善肺部炎症,增强金属蛋白酶表达和肺泡破坏(28)。

似乎可能SP-A SP-D影响肺部免疫通过直接或间接调节核因素。DKO老鼠已被证明有高浓度的成绩单NF-κB和AP-1 (45)。NFAT1 (NF调节许多基因的表达编码免疫调节细胞因子)有缺陷的小鼠也显示增加的il - 4水平,IL-5,嗜酸性粒细胞和IL-13以及增强类似AKO / DKO老鼠。NFAT1可能参与SP-A的下游信号和/或SP-D (61年)。总之,目前的研究报道,SP-A和SP-D都有重要的作用在细胞因子的监管环境和嗜酸性粒细胞肺,和他们的缺席导致小鼠固有过敏症凸显其重要作用在宿主防御过敏性气道的挑战。因此,这两个多功能高分子使肺部达到体内平衡可能通过不同的机制。这里重要的是要注意,AKO / DKO老鼠都是不同的,只有在报告的解剖和功能异常DKO老鼠,而不是在赤穗老鼠,可能潜在的问题行为和易感性Afu敏化。

的SP-A和SP-D基因敲除小鼠被美国博士请提供Hawgood(心血管研究所和儿科,加州大学旧金山,CA)。我们感谢霍华德·克拉克博士和繁殖基因敲除小鼠技术帮助。

作者没有财务利益冲突。