IL—22对移植物抗宿主病小鼠外周免疫器官功能的影响

【摘要】目的 探讨IL-22对移植物抗宿主病（Graft-versus-host disease， GVHD）小鼠的脾和肠系膜淋巴结功能的影响。方法 以C57BL/6和BALB/c小鼠为供受鼠建立GVHD模型后，随机分为GVHD+PBS组和GVHD+IL-22组。建模后第28天检测小鼠脾和肠系膜淋巴结总T细胞及其亚群数量，流式细胞术检测脾和淋巴结T细胞分泌IFN-γ的功能。结果 GVHD+IL-22组的脾和淋巴结T细胞总数均明显低于GVHD+PBS组，且GVHD+IL-22小鼠脾呈现坏死区。注射IL-22对脾CD4+ T和CD8+ T细胞分泌IFN-γ无影响，但可显著提高淋巴结IFN-γ+CD4+ T细胞（Th1）和IFN-γ+CD8+ T细胞（Tc1）的百分率。结论 虽然IL-22可降低GVHD小鼠外周T细胞数量但可部分增强外周T细胞分泌IFN-γ的能力。

关键词：白细胞介素-22；移植物抗宿主病；T细胞

移植后移植物抗宿主病（Graft-versus-host disease， GVHD）是临床造血干细胞移植后的主要并发症[1]。我们前期研究发现IL-22参与小鼠GVHD的发生和发展过程[2]。但目前，IL-22对GVHD起保护性还是病理性作用仍存在争议。脾和淋巴结作为机体的外周免疫器官，其免疫细胞在GVHD发生中起关键作用。因此，探索IL-22对GVHD小鼠脾和淋巴结T细胞功能的影响，积极寻求防治GVHD的方法具有重要临床意义。

材料与方法

1.GVHD模型的建立：模型建立参照文献并加以改进[3]，6～8周的SPF级C57BL/6（H-2b）和BALB/c（H-2d）小鼠为供受鼠，均购自斯莱克实验动物公司。受鼠于移植前1周饮用灭菌酸化水，移植前4h行Co60照射，总剂量7.5Gy。取供鼠骨髓和脾淋巴细胞混合输注给受鼠（骨髓5×106个/只，脾5×105个/只），移植当天设为第0天。GVHD小鼠随机分为GVHD+PBS组和GVHD+IL-22组，GVHD+IL-22组小鼠分别于第0、7、14天注射重组IL-22（1μg/只）。

2.流式细胞术检测：各组小鼠于第28天处死，分离脾和肠系膜淋巴结单个核细胞并计数。对细胞行表面分子染色后，收集细胞经流式细胞仪（Calibur，BD）检测各T细胞亚群的百分率。调整细胞浓度为2×106/mL，体外经PMA（50ng/mL，Sigma）和Ionomycin （750ng/mL，Sigma）刺激培养5h，行细胞表面和内部IFN-γ染色，检测后Cellquest分析结果。

3.试剂和抗体：RPMI-1640购于GIBCO公司；小鼠淋巴细胞分离液为达科为公司产品。抗小鼠CD8-FITC、CD4-Percp和IFN-γ-APC抗体购自BD公司；抗小鼠CD3-E抗体购于Biolegend公司；小鼠重组IL-22因子来自Perprotech公司。

4.统计学处理：计量资料用x（_）±s表示，并用SPSS软件分析，P

结果

GVHD小鼠注射IL-22后脾组织的病理变化

建模后28天，分别取GVHD+PBS组和GVHD+IL-22组小鼠的脾。如图1可见，GVHD+IL-22组小鼠脾的大小略小于GVHD+PBS组。此外，GVHD小鼠注射IL-22后，脾表面可见大量斑块状出血区，且其中可见白色坏死区（箭头所示）。

IL-22对小鼠脾和淋巴结细胞数及其亚群的影响

GVHD小鼠于第28天处死，分离脾和淋巴结的单个核细胞。如图2所示，GVHD+IL-22小鼠脾和淋巴结细胞数量均低于GVHD+PBS组，差异有统计学意义（P

IL-22对脾和淋巴结T细胞产生IFN-γ的作用

细胞因子IFN-γ的分泌是T细胞功能发挥的重要标志。如图3所示，GVHD+IL-22小鼠脾CD4+ T和CD8+ T细胞产生IFN-γ的量与GVHD+PBS组相比无明显差异（P>0.05）。与GVHD+PBS组相比，IL-22可显著提高肠系膜淋巴结中效应性IFN-γ+CD4+ T细胞（Th1）和IFN-γ+CD8+ T细胞（Tc1）的百分率。

讨论

异基因骨髓移植是目前治疗恶心血液系统疾病及遗传性疾病的有效方法之一，但GVHD的发生是影响骨髓移植患者生存率和生活质量的重要因素。GVHD发生过程其本质为受者免疫及造血重建过程中，由于供受者之间的抗原不匹配，受者T细胞识别供者异体抗原后引起的免疫应答[1]。GVHD发生的中心环节即为T细胞介导的免疫病理损伤。脾和淋巴结是机体的重要免疫器官，是机体T细胞执行免疫功能和定居的场所。因此，研究异基因骨髓移植后脾和淋巴结中T细胞的数量恢复和功能的影响因素，为防治GVHD的发生和发展提供重要的理论依据。

最近研究表明，IL-22参与小鼠GVHD的病理过程，但IL-22在GVHD中起保护还是病理作用仍存在争议[2， 4， 5]。在此我们的研究表明，小鼠经异基因骨髓移植后，在发生GVHD的后期阶段，IL-22可显著降低外周免疫器官脾和肠系膜淋巴结中T细胞的总数及CD4+ T和CD8+ T细胞亚群的数量。一方面提示，在GVHD发展的晚期阶段，IL-22可促进免疫器官中异基因T细胞活化、增殖后衰竭的免疫过程。另一方面，注射IL-22后小鼠脾和淋巴结中的T细胞向外周GVHD靶器官的迁移，可能也是导致T细胞数量降低的因素之一。此外，我们证实IL-22可提高CD4+ T和CD8+ T细胞分泌IFN-γ。肠道是GVHD发生的重要靶器官之一，肠道GVHD的发生依赖于肠系膜淋巴结中T细胞的活化[6]。本研究发现，IL-22可诱导GVHD小鼠的肠系膜淋巴结效应性T细胞活化增强，促进肠道局部CD4+ T和CD8+ T细胞分泌IFN-γ的能力，提示IL-22可能起到加速肠道GVHD病理进程的作用。

综上，我们的研究提示IL-22可显著影响GVHD小鼠的脾和淋巴结中T细胞数量和亚群分布，且提高GVHD靶器官肠道局部的淋巴结T细胞分泌细胞因子的功能。然而现有研究表明，IL-22受体主要分布于皮肤、肠道、呼吸系统的上皮细胞，而非免疫细胞上[7]。因此，目前尚不清楚IL-22与其受体结合后，影响免疫系统功能的调控机制，尚需要进一步探讨。

参考文献

1. Blazar， B.R.， W.J. Murphy， and M. Abedi， Advances in graft-versus-host disease biology and therapy. Nat Rev Immunol， 2012. 12（6）： p. 443-58.

2. Zhao， K.， et al.， The identification and characteristics of IL-22-producing T cells in acute graft-versus-host disease following allogeneic bone marrow transplantation. Immunobiology， 2013. 218（12）： p. 1505-13.

3. Lu， Y.， et al.， Prevention of lethal acute graft-versus-host disease in mice by oral administration of T helper 1 inhibitor， TAK-603. Blood， 2001. 97（4）： p. 1123-30.

4. Hanash， A.M.， et al.， Interleukin-22 protects intestinal stem cells from immune-mediated tissue damage and regulates sensitivity to graft versus host disease. Immunity， 2012. 37（2）： p. 339-50.

5. Couturier， M.， et al.， IL-22 deficiency in donor T cells attenuates murine acute graft-versus-host disease mortality while sparing the graft-versus-leukemia effect. Leukemia， 2013. 27（7）： p. 1527-37.

6. Eriguchi， Y.， et al.， Graft-versus-host disease disrupts intestinal microbial ecology by inhibiting Paneth cell production of alpha-defensins. Blood， 2012. 120（1）： p. 223-31.

7. Wolk， K.， et al.， Biology of interleukin-22. Semin Immunopathol， 2010. 32（1）： p. 17-31.