引用本文: 朱芳芳, 曹歡, 何光珍, 王譯民, 陳毅斐, 楊炯, 高亞東. 乙酰輔酶 A 羧化酶調控 Th17 細胞分化參與哮喘氣道炎癥. 中國呼吸與危重監護雜志, 2017, 16(5): 500-504. doi: 10.7507/1671-6205.201703001 復制
支氣管哮喘(簡稱哮喘)是臨床上常見的,以氣道炎癥和氣道高反應性為特征的一種異質性疾病,目前其發病率有逐年遞增的趨勢[1]。氣道炎癥是哮喘的重要特征,糖皮質激素是應用最普遍的控制氣道炎癥的藥物,但不同類型的氣道炎癥對糖皮質激素治療的反應效果不一,因此仍有許多哮喘患者對糖皮質激素治療不敏感[2-3]。多數研究者認為 Th1/Th2 細胞反應失衡、Th2 細胞優勢應答是哮喘氣道炎癥的重要機制[1],而近年來的研究發現 Th17 細胞及其分泌的細胞因子 IL-17 亦在哮喘氣道炎癥中發揮了重要作用,且重度哮喘的氣道炎癥更傾向于 Th17 細胞介導的中性粒細胞性炎癥[4-5]。
Th17 細胞是一類可分泌 IL-17A(一般所說的 IL-17 即指 IL-17A)、IL-17F 和 IL-22 的 CD4+ T 細胞亞群,與許多炎癥反應及自身免疫性疾病的發生發展有關。IL-17 可刺激骨髓基質細胞產生粒細胞集落刺激因子,促進上皮細胞、肺成纖維細胞和其他炎癥細胞分泌促炎性細胞因子、趨化因子及基質金屬蛋白酶,從而動員、募集并活化中性粒細胞,介導中性粒細胞性炎癥[6]。體外細胞實驗[6]、動物活體實驗[7]及臨床試驗[8-9]均表明 IL-17 與哮喘氣道炎癥、氣道高反應性及哮喘嚴重程度相關,調節 Treg 細胞/Th17細胞平衡可降低哮喘小鼠氣道炎癥及氣道重塑[10-12]。
脂肪酸作為體內三大營養物質之一,其代謝狀態可影響免疫細胞的活化、增殖和分化等過程。乙酰輔酶 A 羧化酶(acetyl CoA carboxylase,ACC)在脂肪酸代謝過程中起著重要作用,可以催化乙酰輔酶 A 生成丙二酰輔酶 A。最新研究顯示 ACC 催化的脂肪酸代謝是 Th17 細胞分化的關鍵代謝檢驗點,ACC 特異性抑制劑 TOFA 可明顯抑制初始 CD4+ T 細胞向 Th17 細胞的分化,降低 IL-17 及其他 Th17 細胞相關基因的表達,下調 Th17 細胞終端分化相關的白細胞介素-23(IL-23)受體,并可促進 Treg 細胞分化[13]。截至目前,ACC 在哮喘發病中的作用尚不明確,本研究擬探討 ACC 對 Th17 細胞分化的調控在急性哮喘小鼠模型發病機制中的作用。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及材料
6~8 周齡(體重約為 20 g)SPF 級健康 C57BL/6 雌性小鼠 24 只,由湖北省疾病預防控制中心提供,武漢大學動物實驗中心寄養,已經過動物倫理委員會許可。主要試劑包括卵清蛋白(OVA,Grade V,Sigma-Aldrich 公司,美國),注射用氫氧化鋁凝膠(ImjectTM Alum Adjuvant,Thermo Fisher Scientific 公司,美國),特異性 ACC 抑制劑 TOFA(Sigma-Aldrich 公司,美國),小鼠血清總 IgE ELISA 試劑盒(Mouse IgE ELISA Ready-SET-Go! Affymetrix eBioscience 公司,美國),Anti-Mouse CD4 PE-Cyanine7,Anti-Mouse IL-17A PE(Affymetrix eBioscience 公司,美國),佛波酯(PMA,Tocris Bioscience 公司,英國),離子霉素(Ionomycin,Tocris Bioscience 公司,英國),Brefeldin A Solution(BFA,Biolegend 公司,美國),RPMI-1640 培養基(HyCloneTM 公司,美國),胎牛血清(HyCloneTM 公司,美國),青-鏈霉素溶液(吉諾生物醫藥技術有限公司,中國),Ⅰ型膠原酶(Biosharp 公司,美國),紅細胞裂解液(BioFlux 公司,日本),固定劑,破膜劑(Affymetrix eBioscience 公司,美國)。
1.2 方法
1.2.1 急性哮喘小鼠模型的建立和分組 將 24 只小鼠隨機分為正常對照組、哮喘組、DMSO 對照組和 ACC 抑制劑組,每組 6 只。哮喘組、DMSO 對照組及 ACC 抑制劑組小鼠均于第 0、14 d 腹腔注射 200 μl OVA-氫氧化鋁凝膠混懸液(含 20 μg OVA、50 μl 氫氧化鋁凝膠);于第 21、22、23 d 予以 1% 戊巴比妥鈉 0.12 ml 腹腔注射麻醉后,給予 50 μl 激發液(含 OVA 100 μg)滴鼻,正常對照組致敏、激發均以等體積的磷酸鹽緩沖液(PBS)替代。其中 ACC 抑制劑組每周 2 次給予腹腔注射 200 μl TOFA 溶液(先以 DMSO 溶解成 50 mmol/L,后以 PBS 稀釋成 0.5 mmol/L),DMSO 對照組對應給予等濃度 DMSO 溶液處理。具體造模流程見圖 1。

1.2.2 標本收集 末次激發 24 h 后,腹腔注射 0.12 ml 1% 戊巴比妥鈉麻醉小鼠,摘除眼球取血,4 ℃ 條件下靜置 7 h 后置于低溫離心機中,3 000 r/min,4 ℃ 離心 15 min,收集上清于 –80 ℃ 保存待測。取血后,開胸,取左肺組織于 4% 多聚甲醛中固定過夜,石蠟包埋切片,用于 HE 染色。取右肺組織及脾組織于 RPMI-1640 培養基中,用于流式細胞術。
1.2.3 肺組織病理學檢測 小鼠肺組織經多聚甲醛固定 24 h 后,梯度酒精脫水,二甲苯透明后浸蠟包埋,將包埋好的蠟塊置于切片機上切成 5 μm 厚薄片,二甲苯脫蠟后行 HE 染色,染色后切片經純酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封固,于顯微鏡(Olympus,DP80)下觀察各組小鼠肺組織切片著色情況(即炎性細胞浸潤情況),每張切片選取 6 個高倍鏡視野(×200)結構比較完整的支氣管、血管進行拍照,根據支氣管周圍的炎性細胞浸潤情況對炎癥反應進行分級,從而定量分析炎癥反應[14]。
1.2.4 血清總 IgE 濃度檢測 根據 ELISA 試劑盒說明書步驟,96 孔板(Corning Costar 9018)中加入捕獲抗體 100 μl/孔,密封,4 ℃ 孵育 12 h 后,棄去孔中液體,Wash Buffer(含 0.05% Tween-20 的去離子水)洗滌 2 次。加 Blocking Buffer 250 μl/孔,室溫放置 2 h,棄去孔中液體,Wash Buffer 洗滌 2 次。設標準品孔、樣品孔及空白孔,分別加樣,密封,室溫孵育 2 h 后,棄去孔中液體,Wash Buffer 洗滌 4 次。加檢測抗體 100 μl/孔,密封,室溫孵育 1 h,棄去孔中液體,Wash Buffer 洗滌 4 次。繼而加入 Streptavidin-HRP 100 μl/孔,密封,室溫避光孵育 30 min,棄去孔中液體,Wash Buffer 洗滌 4 次。加入底物液(TMB)100 μl/孔,密封,室溫下避光顯色 15 min。最后每孔加入 100 μl 終止液,450 nm 及 570 nm 波長檢測各孔的光密度值。
1.2.5 肺組織中 Th17 細胞檢測 右肺組織經 RPMI-1640 培養基(含 5% 青-鏈霉素溶液)洗滌后,轉移至Ⅰ型膠原酶(1×)中充分剪碎、消化,經 200 目濾網過濾,室溫下 1 500 r/min,離心 7 min,棄上清,紅細胞裂解液去除紅細胞,獲得肺組織單個核細胞懸液。上述肺組織單個核細胞懸液離心后棄上清,以 1 ml 完全培養基(含 10% 胎牛血清及 1% 青-鏈霉素溶液的 RPMI-1640 溶液)重懸,取 10 μl 加于血細胞計數板上,計算單個核細胞總數,并于六孔板中調節單個核細胞懸液的細胞濃度為 2×106/ml,總體積 2 ml,繼而每孔加入 5 μl PMA(50 ng/ml),1 μl 離子霉素(Ionomycin,1 μg/μl),輕輕混勻后,37 ℃,5% CO 2 條件下刺激培養 2 h,2 h 后每孔加入 2 μl BFA(5 mg/ml),輕輕混勻,繼續于 37 ℃,5% CO 2 條件下孵育 4 h。收集刺激后細胞,PBS 洗滌 1~2 遍,加表面抗體 Anti-Mouse CD4 PE-Cyanine7,渦旋混勻,4 ℃ 冰箱內避光孵育 40~60 min,加入 2 ml PBS 洗滌、離心后(室溫,1 500 r/min,7 min),棄上清,加 150 μl 固定劑,渦旋混勻,室溫下避光靜置 30 min。固定結束后,用新配制的 1×破膜劑洗滌 2 遍,離心(室溫,1 500 r/min,7 min),棄上清,加胞內抗體 Anti-Mouse IL-17A PE,渦旋混勻,室溫下避光靜置 50 min 后,用 1×破膜劑洗滌 1 遍,離心(室溫,1 500 r/min,7 min),棄上清,最后用 300 μl 1×破膜劑重懸,上機檢測。
1.3 統計學方法
本實驗為完全隨機設計,采用 SPSS 21.0 軟件進行統計學處理,所有數據均以均數±標準差( )表示,先對各組數據行正態檢驗及方差齊性檢驗,符合正態分布且方差齊者,多組數據均數比較行單因素方差分析,并采用 LSD 法進行兩兩比較;不符合正態分布或方差不齊者,多組數據間均數比較行非參數秩和檢驗,并先對檢驗水準 P 用 Bonferroni 法進行校正后再行非參數秩和檢驗的兩兩比較。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 肺組織炎性細胞浸潤情況
肺組織經 HE 染色,肺組織炎性細胞浸潤定量分析統計結果顯示,哮喘組(3.50±0.14)、DMSO 對照組(3.47±0.08)、ACC 抑制劑組(2.07±0.20)小鼠肺組織炎性細胞浸潤均較正常對照組(0.50±0.17)顯著增加(均P<0.001),DMSO 對照組與哮喘組之間差異無統計學意義(P>0.05),ACC 抑制劑組較哮喘組顯著下降(P<0.001)。結果見圖 2。

2.2 血清總 IgE 濃度
ELISA 結果顯示,哮喘組[(5 680.40±831.40)ng/ml]、DMSO 對照組[(5 624.79±365.50)ng/ml]、ACC 抑制劑組[(2 028.95±134.60)ng/ml]小鼠血清總 IgE 濃度均較正常對照組[(400.52±57.13 ng/ml)]顯著升高(均P<0.008),且 DMSO 對照組與哮喘組差異無統計學意義(P>0.05),ACC 抑制劑組顯著低于哮喘組(P<0.008)。結果見圖 3。

2.3 肺組織中 Th17 細胞分化情況
流式細胞術結果顯示,哮喘組[(2.01±0.12)%]、DMSO 對照組[(1.95±0.16)%]、ACC 抑制劑組[(0.82±0.04)% ]小鼠肺組織中 Th17 細胞在 CD4+ T 細胞中所占的比例均較正常對照組[(0.59±0.03)% ]明顯增高(均P<0.008),DMSO 對照組與哮喘組比較差異無統計學意義(P>0.05),ACC 抑制劑組較哮喘組顯著降低(P<0.008)。結果見圖 4。

3 討論
ACC 作為脂肪酸代謝的限速酶,主要功能是催化乙酰輔酶 A 生成丙二酰輔酶 A,調控脂肪酸從頭合成以及脂肪酸氧化,從而對各項生理病理活動發揮調節作用。目前已有兩種 ACC 亞型被發現,ACC1和 ACC2,二者分別在兩個獨立的細胞內區域發揮作用[15]。研究發現 ACC 調控的脂肪酸代謝對中性粒細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞及 T 細胞等多種免疫細胞功能的發揮具有重要的調控作用[16-19]。對于 Th17 細胞而言,無論是使用 ACC 抑制劑(TOFA 或 Soraphen A)還是利用特異性 T 細胞 ACC 基因敲除小鼠模型,均可發現 ACC 對 Th17 細胞的分化及 IL-17 的分泌具有促進作用,并且 Soraphen A 以及特異性 T 細胞 ACC 基因敲除可明顯降低 Th17 細胞介導為主的自身免疫性疾病——實驗性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)的發病率、延緩疾病進展或減輕疾病嚴重程度[13, 20]。
既往研究提示 Th17 細胞與哮喘氣道炎癥、氣道高反應性及嚴重程度相關[6, 21-22],我們前期的研究也證實過敏性哮喘患者外周血單個核細胞中的 Th17 細胞百分率以及 IL-17、IL-22、RORγt 水平均較非哮喘患者明顯增加,Th17 細胞免疫參與了哮喘的發生發展,特別是中性粒細胞浸潤為主的難治性哮喘[23]。這些患者多存在激素抵抗問題,治療效果差,尋找新的抗炎方法或靶點具有重要意義。鑒于上述 ACC 對 Th17 細胞分化的調控以及 Th17 細胞在哮喘發病中的作用,有必要研究 ACC 對 Th17 細胞分化的調控是否參與了哮喘的發病機制。
我們利用 ACC 的一種特異性抑制劑 TOFA 對急性哮喘小鼠模型進行干預,結果發現 TOFA 可明顯降低哮喘小鼠肺組織中 Th17 細胞百分率,且對哮喘小鼠肺組織炎性細胞浸潤、血清總 IgE 濃度均具有明顯的改善作用,而 DMSO 對照組小鼠肺組織中 Th17 細胞百分率、肺組織炎性細胞浸潤、血清總 IgE 濃度與哮喘組均無顯著差異,因此可以排除 TOFA 溶液中 DMSO 對哮喘的影響,上述改善作用均由TOFA 所致,提示 ACC 對 Th17 細胞分化的促進作用可能參與了哮喘的發病機制。但該結論仍需進一步驗證,如促進 ACC 表達或增加 ACC 活性是否可以增加 Th17 細胞百分比并促進哮喘小鼠肺組織炎性細胞浸潤,以及 ACC 活性降低或增加對哮喘小鼠氣道高反應性的影響等。若有可能,可利用特異性 T 細胞 ACC 基因敲除小鼠進一步驗證上述結論。
綜上所述,ACC 活性受抑制后能明顯降低肺組織中 Th17 細胞分化,并有效減輕肺組織炎性細胞浸潤和血清總 IgE 濃度,提示 ACC 通過促進 Th17 細胞的分化參與了哮喘的發病。
支氣管哮喘(簡稱哮喘)是臨床上常見的,以氣道炎癥和氣道高反應性為特征的一種異質性疾病,目前其發病率有逐年遞增的趨勢[1]。氣道炎癥是哮喘的重要特征,糖皮質激素是應用最普遍的控制氣道炎癥的藥物,但不同類型的氣道炎癥對糖皮質激素治療的反應效果不一,因此仍有許多哮喘患者對糖皮質激素治療不敏感[2-3]。多數研究者認為 Th1/Th2 細胞反應失衡、Th2 細胞優勢應答是哮喘氣道炎癥的重要機制[1],而近年來的研究發現 Th17 細胞及其分泌的細胞因子 IL-17 亦在哮喘氣道炎癥中發揮了重要作用,且重度哮喘的氣道炎癥更傾向于 Th17 細胞介導的中性粒細胞性炎癥[4-5]。
Th17 細胞是一類可分泌 IL-17A(一般所說的 IL-17 即指 IL-17A)、IL-17F 和 IL-22 的 CD4+ T 細胞亞群,與許多炎癥反應及自身免疫性疾病的發生發展有關。IL-17 可刺激骨髓基質細胞產生粒細胞集落刺激因子,促進上皮細胞、肺成纖維細胞和其他炎癥細胞分泌促炎性細胞因子、趨化因子及基質金屬蛋白酶,從而動員、募集并活化中性粒細胞,介導中性粒細胞性炎癥[6]。體外細胞實驗[6]、動物活體實驗[7]及臨床試驗[8-9]均表明 IL-17 與哮喘氣道炎癥、氣道高反應性及哮喘嚴重程度相關,調節 Treg 細胞/Th17細胞平衡可降低哮喘小鼠氣道炎癥及氣道重塑[10-12]。
脂肪酸作為體內三大營養物質之一,其代謝狀態可影響免疫細胞的活化、增殖和分化等過程。乙酰輔酶 A 羧化酶(acetyl CoA carboxylase,ACC)在脂肪酸代謝過程中起著重要作用,可以催化乙酰輔酶 A 生成丙二酰輔酶 A。最新研究顯示 ACC 催化的脂肪酸代謝是 Th17 細胞分化的關鍵代謝檢驗點,ACC 特異性抑制劑 TOFA 可明顯抑制初始 CD4+ T 細胞向 Th17 細胞的分化,降低 IL-17 及其他 Th17 細胞相關基因的表達,下調 Th17 細胞終端分化相關的白細胞介素-23(IL-23)受體,并可促進 Treg 細胞分化[13]。截至目前,ACC 在哮喘發病中的作用尚不明確,本研究擬探討 ACC 對 Th17 細胞分化的調控在急性哮喘小鼠模型發病機制中的作用。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及材料
6~8 周齡(體重約為 20 g)SPF 級健康 C57BL/6 雌性小鼠 24 只,由湖北省疾病預防控制中心提供,武漢大學動物實驗中心寄養,已經過動物倫理委員會許可。主要試劑包括卵清蛋白(OVA,Grade V,Sigma-Aldrich 公司,美國),注射用氫氧化鋁凝膠(ImjectTM Alum Adjuvant,Thermo Fisher Scientific 公司,美國),特異性 ACC 抑制劑 TOFA(Sigma-Aldrich 公司,美國),小鼠血清總 IgE ELISA 試劑盒(Mouse IgE ELISA Ready-SET-Go! Affymetrix eBioscience 公司,美國),Anti-Mouse CD4 PE-Cyanine7,Anti-Mouse IL-17A PE(Affymetrix eBioscience 公司,美國),佛波酯(PMA,Tocris Bioscience 公司,英國),離子霉素(Ionomycin,Tocris Bioscience 公司,英國),Brefeldin A Solution(BFA,Biolegend 公司,美國),RPMI-1640 培養基(HyCloneTM 公司,美國),胎牛血清(HyCloneTM 公司,美國),青-鏈霉素溶液(吉諾生物醫藥技術有限公司,中國),Ⅰ型膠原酶(Biosharp 公司,美國),紅細胞裂解液(BioFlux 公司,日本),固定劑,破膜劑(Affymetrix eBioscience 公司,美國)。
1.2 方法
1.2.1 急性哮喘小鼠模型的建立和分組 將 24 只小鼠隨機分為正常對照組、哮喘組、DMSO 對照組和 ACC 抑制劑組,每組 6 只。哮喘組、DMSO 對照組及 ACC 抑制劑組小鼠均于第 0、14 d 腹腔注射 200 μl OVA-氫氧化鋁凝膠混懸液(含 20 μg OVA、50 μl 氫氧化鋁凝膠);于第 21、22、23 d 予以 1% 戊巴比妥鈉 0.12 ml 腹腔注射麻醉后,給予 50 μl 激發液(含 OVA 100 μg)滴鼻,正常對照組致敏、激發均以等體積的磷酸鹽緩沖液(PBS)替代。其中 ACC 抑制劑組每周 2 次給予腹腔注射 200 μl TOFA 溶液(先以 DMSO 溶解成 50 mmol/L,后以 PBS 稀釋成 0.5 mmol/L),DMSO 對照組對應給予等濃度 DMSO 溶液處理。具體造模流程見圖 1。

1.2.2 標本收集 末次激發 24 h 后,腹腔注射 0.12 ml 1% 戊巴比妥鈉麻醉小鼠,摘除眼球取血,4 ℃ 條件下靜置 7 h 后置于低溫離心機中,3 000 r/min,4 ℃ 離心 15 min,收集上清于 –80 ℃ 保存待測。取血后,開胸,取左肺組織于 4% 多聚甲醛中固定過夜,石蠟包埋切片,用于 HE 染色。取右肺組織及脾組織于 RPMI-1640 培養基中,用于流式細胞術。
1.2.3 肺組織病理學檢測 小鼠肺組織經多聚甲醛固定 24 h 后,梯度酒精脫水,二甲苯透明后浸蠟包埋,將包埋好的蠟塊置于切片機上切成 5 μm 厚薄片,二甲苯脫蠟后行 HE 染色,染色后切片經純酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封固,于顯微鏡(Olympus,DP80)下觀察各組小鼠肺組織切片著色情況(即炎性細胞浸潤情況),每張切片選取 6 個高倍鏡視野(×200)結構比較完整的支氣管、血管進行拍照,根據支氣管周圍的炎性細胞浸潤情況對炎癥反應進行分級,從而定量分析炎癥反應[14]。
1.2.4 血清總 IgE 濃度檢測 根據 ELISA 試劑盒說明書步驟,96 孔板(Corning Costar 9018)中加入捕獲抗體 100 μl/孔,密封,4 ℃ 孵育 12 h 后,棄去孔中液體,Wash Buffer(含 0.05% Tween-20 的去離子水)洗滌 2 次。加 Blocking Buffer 250 μl/孔,室溫放置 2 h,棄去孔中液體,Wash Buffer 洗滌 2 次。設標準品孔、樣品孔及空白孔,分別加樣,密封,室溫孵育 2 h 后,棄去孔中液體,Wash Buffer 洗滌 4 次。加檢測抗體 100 μl/孔,密封,室溫孵育 1 h,棄去孔中液體,Wash Buffer 洗滌 4 次。繼而加入 Streptavidin-HRP 100 μl/孔,密封,室溫避光孵育 30 min,棄去孔中液體,Wash Buffer 洗滌 4 次。加入底物液(TMB)100 μl/孔,密封,室溫下避光顯色 15 min。最后每孔加入 100 μl 終止液,450 nm 及 570 nm 波長檢測各孔的光密度值。
1.2.5 肺組織中 Th17 細胞檢測 右肺組織經 RPMI-1640 培養基(含 5% 青-鏈霉素溶液)洗滌后,轉移至Ⅰ型膠原酶(1×)中充分剪碎、消化,經 200 目濾網過濾,室溫下 1 500 r/min,離心 7 min,棄上清,紅細胞裂解液去除紅細胞,獲得肺組織單個核細胞懸液。上述肺組織單個核細胞懸液離心后棄上清,以 1 ml 完全培養基(含 10% 胎牛血清及 1% 青-鏈霉素溶液的 RPMI-1640 溶液)重懸,取 10 μl 加于血細胞計數板上,計算單個核細胞總數,并于六孔板中調節單個核細胞懸液的細胞濃度為 2×106/ml,總體積 2 ml,繼而每孔加入 5 μl PMA(50 ng/ml),1 μl 離子霉素(Ionomycin,1 μg/μl),輕輕混勻后,37 ℃,5% CO 2 條件下刺激培養 2 h,2 h 后每孔加入 2 μl BFA(5 mg/ml),輕輕混勻,繼續于 37 ℃,5% CO 2 條件下孵育 4 h。收集刺激后細胞,PBS 洗滌 1~2 遍,加表面抗體 Anti-Mouse CD4 PE-Cyanine7,渦旋混勻,4 ℃ 冰箱內避光孵育 40~60 min,加入 2 ml PBS 洗滌、離心后(室溫,1 500 r/min,7 min),棄上清,加 150 μl 固定劑,渦旋混勻,室溫下避光靜置 30 min。固定結束后,用新配制的 1×破膜劑洗滌 2 遍,離心(室溫,1 500 r/min,7 min),棄上清,加胞內抗體 Anti-Mouse IL-17A PE,渦旋混勻,室溫下避光靜置 50 min 后,用 1×破膜劑洗滌 1 遍,離心(室溫,1 500 r/min,7 min),棄上清,最后用 300 μl 1×破膜劑重懸,上機檢測。
1.3 統計學方法
本實驗為完全隨機設計,采用 SPSS 21.0 軟件進行統計學處理,所有數據均以均數±標準差( )表示,先對各組數據行正態檢驗及方差齊性檢驗,符合正態分布且方差齊者,多組數據均數比較行單因素方差分析,并采用 LSD 法進行兩兩比較;不符合正態分布或方差不齊者,多組數據間均數比較行非參數秩和檢驗,并先對檢驗水準 P 用 Bonferroni 法進行校正后再行非參數秩和檢驗的兩兩比較。P<0.05 為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 肺組織炎性細胞浸潤情況
肺組織經 HE 染色,肺組織炎性細胞浸潤定量分析統計結果顯示,哮喘組(3.50±0.14)、DMSO 對照組(3.47±0.08)、ACC 抑制劑組(2.07±0.20)小鼠肺組織炎性細胞浸潤均較正常對照組(0.50±0.17)顯著增加(均P<0.001),DMSO 對照組與哮喘組之間差異無統計學意義(P>0.05),ACC 抑制劑組較哮喘組顯著下降(P<0.001)。結果見圖 2。

2.2 血清總 IgE 濃度
ELISA 結果顯示,哮喘組[(5 680.40±831.40)ng/ml]、DMSO 對照組[(5 624.79±365.50)ng/ml]、ACC 抑制劑組[(2 028.95±134.60)ng/ml]小鼠血清總 IgE 濃度均較正常對照組[(400.52±57.13 ng/ml)]顯著升高(均P<0.008),且 DMSO 對照組與哮喘組差異無統計學意義(P>0.05),ACC 抑制劑組顯著低于哮喘組(P<0.008)。結果見圖 3。

2.3 肺組織中 Th17 細胞分化情況
流式細胞術結果顯示,哮喘組[(2.01±0.12)%]、DMSO 對照組[(1.95±0.16)%]、ACC 抑制劑組[(0.82±0.04)% ]小鼠肺組織中 Th17 細胞在 CD4+ T 細胞中所占的比例均較正常對照組[(0.59±0.03)% ]明顯增高(均P<0.008),DMSO 對照組與哮喘組比較差異無統計學意義(P>0.05),ACC 抑制劑組較哮喘組顯著降低(P<0.008)。結果見圖 4。

3 討論
ACC 作為脂肪酸代謝的限速酶,主要功能是催化乙酰輔酶 A 生成丙二酰輔酶 A,調控脂肪酸從頭合成以及脂肪酸氧化,從而對各項生理病理活動發揮調節作用。目前已有兩種 ACC 亞型被發現,ACC1和 ACC2,二者分別在兩個獨立的細胞內區域發揮作用[15]。研究發現 ACC 調控的脂肪酸代謝對中性粒細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞及 T 細胞等多種免疫細胞功能的發揮具有重要的調控作用[16-19]。對于 Th17 細胞而言,無論是使用 ACC 抑制劑(TOFA 或 Soraphen A)還是利用特異性 T 細胞 ACC 基因敲除小鼠模型,均可發現 ACC 對 Th17 細胞的分化及 IL-17 的分泌具有促進作用,并且 Soraphen A 以及特異性 T 細胞 ACC 基因敲除可明顯降低 Th17 細胞介導為主的自身免疫性疾病——實驗性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)的發病率、延緩疾病進展或減輕疾病嚴重程度[13, 20]。
既往研究提示 Th17 細胞與哮喘氣道炎癥、氣道高反應性及嚴重程度相關[6, 21-22],我們前期的研究也證實過敏性哮喘患者外周血單個核細胞中的 Th17 細胞百分率以及 IL-17、IL-22、RORγt 水平均較非哮喘患者明顯增加,Th17 細胞免疫參與了哮喘的發生發展,特別是中性粒細胞浸潤為主的難治性哮喘[23]。這些患者多存在激素抵抗問題,治療效果差,尋找新的抗炎方法或靶點具有重要意義。鑒于上述 ACC 對 Th17 細胞分化的調控以及 Th17 細胞在哮喘發病中的作用,有必要研究 ACC 對 Th17 細胞分化的調控是否參與了哮喘的發病機制。
我們利用 ACC 的一種特異性抑制劑 TOFA 對急性哮喘小鼠模型進行干預,結果發現 TOFA 可明顯降低哮喘小鼠肺組織中 Th17 細胞百分率,且對哮喘小鼠肺組織炎性細胞浸潤、血清總 IgE 濃度均具有明顯的改善作用,而 DMSO 對照組小鼠肺組織中 Th17 細胞百分率、肺組織炎性細胞浸潤、血清總 IgE 濃度與哮喘組均無顯著差異,因此可以排除 TOFA 溶液中 DMSO 對哮喘的影響,上述改善作用均由TOFA 所致,提示 ACC 對 Th17 細胞分化的促進作用可能參與了哮喘的發病機制。但該結論仍需進一步驗證,如促進 ACC 表達或增加 ACC 活性是否可以增加 Th17 細胞百分比并促進哮喘小鼠肺組織炎性細胞浸潤,以及 ACC 活性降低或增加對哮喘小鼠氣道高反應性的影響等。若有可能,可利用特異性 T 細胞 ACC 基因敲除小鼠進一步驗證上述結論。
綜上所述,ACC 活性受抑制后能明顯降低肺組織中 Th17 細胞分化,并有效減輕肺組織炎性細胞浸潤和血清總 IgE 濃度,提示 ACC 通過促進 Th17 細胞的分化參與了哮喘的發病。