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《实验医学杂志》。2001年2月19日;193(4): 427–434.
数字对象标识:10.1084/jem.193.4.427
预防性维修识别码:项目经理2195909
PMID:11181695

在P55 Tnf受体水平将促炎因子与肿瘤坏死因子(Tnf)的免疫抑制特性解耦联

自身免疫性脱髓鞘的发病机制和治疗意义

摘要

多发性硬化症(MS)是一种中枢神经系统的致残性炎症性脱髓鞘疾病,被认为是由对髓鞘抗原的自我反应引起的。肿瘤坏死因子(TNF)和p55 TNF受体(TNFR)与MS发病机制密切相关。在这项研究中,我们揭示了TNF在实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)中的双重作用,EAE是一种多发性硬化症的小鼠模型。除了其公认的促炎作用外,TNF还表现出强大的免疫抑制特性,为抗TNF治疗多发性硬化症的免疫和疾病激活作用提供了一种可能的解释。我们发现,在TNF缺乏小鼠中,髓磷脂特异性T细胞反应性没有退化,活化/记忆性T细胞的扩张异常延长,导致EAE加剧。值得注意的是,TNF的免疫抑制和EAE的保护并不需要p55 TNFR,而在疾病的急性期,同样的受体对于TNF的有害影响是必要的。因此,阻断p55-TNFR在自身免疫性脱髓鞘中的功能可以抑制TNF的有害促炎活性,而不会损害其免疫抑制特性。

关键词:自身免疫、细胞因子、脑脊髓炎/多发性硬化、T淋巴细胞、转基因/敲除

介绍

多发性硬化(MS)是中枢神经系统(CNS)的一种慢性复发性炎性脱髓鞘疾病,通常认为是由于T细胞对髓磷脂抗原的异常反应所致1目前还没有明确的MS治疗方法,某些可疑介质在动物模型中的作用通常与在MS中进行实验时看到的作用相矛盾2根据动物模型中靶分子的活性来合理化MS治疗干预的尝试可能存在一个缺陷,这可能是因为许多此类动物模型,包括实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE),经常被用于重现疾病的急性期,提供MS致病机制慢性化的部分表现2这一点变得至关重要,尤其是当目标分子表现出与环境相关的、多效性的,并且通常具有对比性的生物活性时。其中一个分子是TNF,它是一种公认的炎症介质,也是一种与抑制或终止T细胞反应有关的分子 4

最近发现MS和EAE的一个有趣特征是,与疾病发病相关的初级髓鞘反应总是随时间退化,并且在疾病的后续阶段无法检测到5相反,次级自我活动到传播决定因素始终与疾病进展相关5 6尽管髓鞘反应性自发退化的生理意义尚不清楚,但免疫系统的这种功能特性可能有助于防止暴露于自身抗原后的潜在自身免疫并发症。相反,延迟或未能抑制自我活动可能会导致自我侵犯和靶组织损伤。人们迫切希望了解这一重要过程的分子细节。

TNF被认为是MS发病机制的重要介导者7其有害作用在多发性硬化症的几种动物模型中得到了有力支持8 9 10 11然而,令人惊讶的是,在进行性MS患者中系统性阻断TNF导致免疫激活和疾病活动增加12 13虽然已经描述了TNF在EAE发病中的抗炎作用14它与髓磷脂导向的T细胞过度反应性无关。此外,大量证据(包括本研究)表明,至少在EAE的起始阶段,TNF/p55 TNFR信号传导是有害的,而不是抗炎的8 9 15在所有检查的病例中,TNF中的原发性T细胞反应−/−免疫后5周内,小鼠与对照野生型小鼠具有可比性8 9 14因此,尽管TNF在EAE和MS中显示出明显的促炎活性,但尚不确定该分子是否也参与髓磷脂定向自身免疫的调节。

为了调和TNF在自身免疫性脱髓鞘中的致病性和免疫抑制性,我们研究了TNF缺乏对髓鞘特异性T细胞反应的诱导和消退的长期影响。我们在这里表明,在没有TNF的情况下,髓磷脂特异性T细胞反应性无法退化,活化/记忆性T细胞的扩张异常延长。令人惊讶的是,在TNF缺乏小鼠中未能控制髓磷脂特异性自身免疫会导致自身免疫性脱髓鞘在耐药和易感背景下均加重。我们的结果表明,TNF缺乏延长并增强了致病性自身免疫,为抗TNF治疗MS的免疫激活作用提供了一种可能的解释。有趣的是,TNF的免疫抑制和慢性脱髓鞘疾病的保护作用独立于p55 TNFR的存在。因此,在p55 TNFR水平将促炎因子与TNF的免疫抑制特性解耦联对免疫调节至关重要。通过特异性阻断p55 TNFR在自身免疫性脱髓鞘中的功能,可能可以抑制TNF的有害促炎作用,而不会损害其免疫抑制特性。

材料和方法

老鼠。

TNF公司−/−室内生产的老鼠16,对照动物被随机维持在C57BL/6×129/Sv(H-2b条)遗传背景(简称B6129)。小鼠来源于C57BL/6×129/Sv F2同窝卵,野生型或突变TNF等位基因纯合子,随后作为个体系保存。此外,TNF−/−小鼠与C57BL/6小鼠回交至少六代(称为近交B6.TNF−/−)。B6129.55页−/−小鼠17由H.Bluethmann博士(瑞士巴塞尔F.Hoffmann La Roche有限公司)提供。近交B6.p55−/−小鼠18从杰克逊实验室获得。B6129.p55p75−/−通过B6129.p55杂交产生小鼠−/−含有B6.p75的小鼠−/−小鼠19由M.W.Moore博士(Genentech公司,加利福尼亚州南旧金山)提供。特别针对髓磷脂少突胶质细胞糖蛋白(MOG)诱导的EAE(参见图4b) ,B6129.p55p75−/−小鼠和B6129 F2对照小鼠取自杰克逊实验室。所有小鼠均保持在特定的无致病条件下。

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B6.TNF公司−/−和B6129.p55p75−/−小鼠在接种MOGp35-55后,出现晚期慢性EAE。用MOGp35-55免疫小鼠,在每只小鼠含1 mg H37Ra的CFA中诱导EAE。在免疫日和48小时后,(a)400 ng PTx(对于B6.TNF−/−和C57BL/6小鼠)或(b)200 ng PTx(对于B6129.p55p75−/−和B6129 F2小鼠)联合腹腔注射。每条曲线代表每组的平均临床得分±SD。请注意,第一阶段或急性阶段的间隔为隔天,而第二阶段或慢性阶段的间隔则为周。

免疫接种。

抗原在含有1 mg/ml的CFA(Sigma-Aldrich)中乳化结核分枝杆菌H37Ra。用每只小鼠含50μg H37Ra的CFA中30μg牛髓磷脂碱性蛋白(MBP;Sigma-Aldrich)足垫免疫9天后,从小鼠(7-11周龄)分离的腘淋巴结中检测T细胞启动。在用30μg MBP或50μg OVA(Sigma-Aldrich)尾基免疫小鼠后的指定时间点,在每只小鼠含有100μg H37Ra的CFA中检测小鼠脾脏中的T细胞“记忆”。或者,在IFA中用30μg MBP进行二次脚垫免疫后5天,在一次尾基免疫后11–15周,在腘淋巴结中检测T细胞“记忆”。

T细胞增殖测定。

在指定的时间点评估总LN或脾细胞的T细胞增殖反应。红细胞裂解后,在平底96孔板中以7×10的密度培养细胞5每口井。培养基由补充5%FCS的DMEM(血清)组成,-谷氨酰胺和抗生素。在存在或不存在指示浓度的抗原的情况下,在37°C下培养三硅酸盐培养物。52小时后,用1μCi的[甲基]对培养物进行脉冲处理-H] TdR(Amersham Pharmacia Biotech)处理18 H。然后在玻璃纤维过滤器上收集细胞并加入[甲基]-H] 用液体闪烁计数法测定TdR。结果表示为刺激指数(抗原刺激培养物的cpm/单独培养基的cpm)。

EAE的归纳和评估。

在雌性B6.TNF中诱导EAE−/−,B6.p55−/−和对照C57BL/6小鼠或B6129p55p75−/−和B6129 F2用大鼠MOG肽(MOGp35-55,MEVGWYRSPFSRVVHLYRNGK;Sigma-Aldrich)免疫小鼠后。每只小鼠在两侧接受150μg MOGp35-55的小鼠,用总计1 mg H37Ra(Difco Laboratories)乳化。在免疫时和48小时后腹腔注射指定剂量的百日咳毒素(PTx;Sigma-Aldrich)。定期监测小鼠的临床症状,并按照0-5:0的评分标准进行评分,无临床疾病;1、尾部麻痹;2、截瘫(一条或两条后肢不完全瘫痪);3、截瘫(一条或两条后肢完全瘫痪);4、截瘫伴前肢无力或瘫痪;5、濒死或死亡的动物。为获得EAE的组织学证据,取下大脑和脊髓,将其浸泡在冰镇的4%磷酸盐缓冲多聚甲醛中3小时,并包埋在石蜡中。制作了5μm厚的脑和脊髓切片。脱髓鞘和炎症程度通过鲁索尔固蓝染色和核固红复染进行评估。所有切片均使用标准的亮场光学系统进行检查,并使用数码相机(3CCD PowerHAD;索尼)采集图像。

流式细胞术。

脾细胞总数(106)在4°C下,在含有0.2%BSA的磷酸盐缓冲盐水中用每种抗体染色20分钟,总体积为100μl。CD4-PE、CD44-FITC和CD45RB-FITC抗体均来自BD PharMinen。使用CELLQuest™分析软件(Becton Dickinson)在FACSCalibur™(Becton-Diginson)上分析10000个细胞/样品。根据正向和侧向散射参数排除死细胞。

结果

TNF中髓鞘导向T细胞反应性异常延长−/−老鼠。

为了检测TNF是否参与自身免疫性T细胞反应的回归,B6129和B6129−/用含有50μg H37Ra的CFA中的MBP免疫−小鼠,并监测其反应15周。SJL的免疫接种。TNF公司−/−和SJL。H-2型b条含有50μg H37Ra的CFA中MBP的同类小鼠在两组小鼠中的T细胞启动效果相当9然而,B6129小鼠对MBP的激发至少比SJL/J小鼠低三倍,B6129.TNF的刺激指数更低−/−比B6129小鼠免疫后9天(图1a) ●●●●。B6129.TNF中MBP(采用协议)的底漆有缺陷−/−小鼠与B6129小鼠相比,这是由于前者的先天反应性降低,可以通过在乳剂中补充H37Ra来恢复(我们未发表的观察结果)。与原发性髓磷脂特异性T细胞反应性自发回归的概念一致5事实上,B6129小鼠没有“记忆”,因为这些小鼠的脾细胞在以后的时间点对MBP反应很差或根本没有反应(图1a) ●●●●。用对照抗原OVA免疫证实,无法在B6129小鼠中引发“记忆”T细胞反应是髓磷脂衍生的特性,而不是外来抗原的特性(数据未显示),这与以前的报告一致5令人惊讶的是,尽管B6129.TNF中MBP-特异性T细胞启动有缺陷−/−小鼠,与B6129小鼠形成鲜明对比的是,MBP-特异性T细胞积聚在B6129的脾脏中。TNF−/−免疫后49天检测到对MBP有强烈增殖反应的小鼠(图1a) ●●●●。免疫后77天,B6129.TNF中MBP特异性T细胞应答−/−与B6129小鼠相比,小鼠数量显著减少,但仍可检测到(图1a) ●●●●。这些结果表明,B6129小鼠MBP-特异性T细胞反应的退化或失活是由TNF介导的,至少部分是由TNF-介导的;在没有TNF-的情况下,MBP-特异性T细胞“记忆”被诱导。

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B6129.TNF中T细胞对MBP的反应异常延长−/−小鼠。从B6129分离的家鼠LN中检测T细胞启动−/−和B6129(a)或B6129.TNF−/−、B6129和B6129.p55−/−小鼠(b)脚垫免疫CFA中30μg MBP后9天。在B6129的脾脏中测试MBP特异性“记忆”反应−/−和B6129(a)或B6129.TNF−/−、B6129和B6129.p55−/−小鼠(b)用MBP尾基免疫后49和77天。每条曲线表示每个基因型的两只小鼠在每个时间点聚集在一起的刺激指数(抗原刺激培养物的cpm/单独培养基的cpm)。显示了一组具有代表性的实验(共进行了三个实验)。

髓鞘特异性T细胞反应的回归与p55 TNFR功能无关。

免疫性T细胞失活被认为发生在脾脏生发中心20为了检测TNF对自身免疫的回归是否依赖于p55 TNFR的存在和/或正确的脾结构,我们使用了p55 TNFR-deficient小鼠,与TNF相似−/−小鼠16生发中心的形成也有缺陷21.MBP免疫B6129.p55−/−小鼠表现出MBP启动缺陷(图1b) ●●●●。然而,令人惊讶的是,与B6129.TNF形成了鲜明对比−/−小鼠,MBP特异性T细胞反应在B6129.p55中得到有效控制−/−小鼠,免疫后49天与B6129小鼠相似(图1b) ●●●●。然而,在免疫后77天,B6129.p55中的MBP特异性T细胞反应−/−小鼠总体水平较低,但始终高于B6129.TNF中的小鼠−/负极(图1b) ●●●●。MBP-特异性T细胞回归的TNFR依赖性在B6129.p55p75中得到证实−/−小鼠,类似于B6129.TNF−/−小鼠,也未能灭活免疫后49天检测到的MBP-特异性T细胞反应(数据未显示)。总之,这些发现表明,TNF对MBP特异性T细胞的灭活与生发中心的形成或p55 TNFR的功能无关,因为它在B6129.p55中不受影响−/−小鼠。

p55中MBP特异性T细胞反应的差异终止−/−与TNF−/−老鼠。

p55 TNFR与T细胞反应终止期间活化T细胞的凋亡清除有关在没有TNF的情况下MBP-特异性T细胞反应异常延长可能表明T细胞凋亡缺陷。然而,初次免疫后,在B6129.p55中未观察到MBP-特异性T细胞反应性异常延长−/−小鼠和MBP-特异性T细胞反应最终下降,即使在B6129.TNF中−/−小鼠。为了研究在没有TNF或p55 TNFR的情况下终止MBP反应的机制,小鼠在CFA中接种MBP,并在11–15周后,当所有组小鼠对MBP的主要反应均已减弱时,在IFA中再次接种MBP(图1). 我们推断,如果MBP-特异性T细胞反应的终止涉及所有活化的MBP-特异性T细胞的凋亡清除,那么在再次激发后,我们将无法检测到T细胞对MBP的反应。B6129小鼠在再次激发5天后表现出强烈的MBP特异性反应(图2),表明野生型小鼠中抗原特异性T细胞没有被删除,它们被不同的机制灭活,例如无能或耐受。B6129.55页−/−和B6129.p55p75−/−与B6129小鼠相比,小鼠表现出明显增加的MBP-特异性T细胞反应(图2),表明缺乏T细胞凋亡(注意,缺乏p55 TNFR信号的小鼠的T细胞启动受到严重损害;图1)符合p55 TNFR的既定功能与B6129小鼠类似,在缺乏p55 TNFR的小鼠中,除凋亡外的机制可能控制初级MBP反应,因为此时,在这些小鼠中不容易检测到初级T细胞反应(图1)尽管缺乏MBP-特异性T细胞凋亡(图2). 令人惊讶的是,与所有其他组的小鼠相比,B6129.TNF再次被激活−/−小鼠未能在排出的LN中诱导任何可测量的T细胞反应(图2). 这些数据表明,在缺乏TNF或p55 TNFR的情况下,髓鞘特异性T细胞反应终止的不同机制,并表明p55 TNFR-在这一过程中具有TNF非依赖性作用。

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B6129.p55中MBP-特异性T细胞应答终止的差异机制−/−和B6129.p55p75−/−与B6129.TNF−/−小鼠。在CFA中用MBP尾座免疫小鼠,11–15周后,在IFA中MBP二次脚垫免疫5d后分离的腘LN中检测MBP特异性T细胞反应。每条曲线表示每个基因型的两只小鼠的刺激指数。显示了两个进行的一个代表性实验。

TNF中MBP的持续反应性−/−小鼠破坏H-2的抗性b条MBP诱导的小鼠EAE。

H-2小鼠b条单倍型通常对MBP诱导的EAE具有抗性。与此一致的是,用30μg MBP对B6129小鼠进行CFA免疫,每只小鼠含有100μg H37Ra,而不联合服用PTx,未能诱导EAE的临床或组织学证据(图3c图d、和). 然而,令人惊讶的是,从免疫后4-5周开始,几乎有一半的B6129.TNF−/−小鼠表现出EAE的临床证据,EAE发展为慢性非缓解性疾病(10/23,最大临床评分2),而B6129和B6129.p55−/−保持健康(数据未显示)。MBP免疫B6129.TNF的整个脊髓组织学检查−/−小鼠表现出广泛的炎症和脱髓鞘(图3、a和b)。即使在B6129.TNF中,炎症在组织学上也是明显的−/−和B6129.p55p75−/−无临床疾病并影响免疫动物的显著百分比的小鼠,而表现出明显脱髓鞘的小鼠较少(). 相反,在B6129或B6129.p55中没有观察到炎症或脱髓鞘的组织学证据−/−小鼠(). 这些实验表明,由于TNF(但不是p55 TNFR)缺乏而无法控制或灭活MBP特异性T细胞反应,这有效地揭示了B6129小鼠对MBP诱导的EAE的抵抗。

表1

MBP免疫B6129小鼠EAE的组织病理学评价

基因型平均周(范围)炎症(%)脱髓鞘(%)
B6129.TNF−/负极11.6 (9–15)7/10 (70)2/10 (20)
B6129型11.7 (9–15)0/8 (0)0/8 (0)
B6129.55页−/负极11.3 (9–12)0/9 (0)0/9 (0)
B6129.p55p75−/负极12.5 (9–15)2/6 (33)1/6 (17)

免疫小鼠的整个脊髓切片用鲁索坚牢蓝和核坚牢红染色。在每只小鼠30–50个切片中定性分析炎症和脱髓鞘的存在。

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MBP免疫的B6129.TNF中炎症和脱髓鞘的组织学证据−/−小鼠。b6129.TNF公司−/用CFA中的MBP免疫−(a和b)和B6129小鼠(c和d),9-15周后收集组织。分别用核固红和勒克索固蓝染色观察炎症和脱髓鞘。顶部面板中的箭头表示炎症;底部面板中的箭头表示另外的脱髓鞘;显微照片中的数字表示原始放大倍数。

TNF保护MOG敏感背景免受MOG诱导EAE的慢性影响。

为了解决TNF缺乏对易感背景的MOG免疫导致的自身免疫性疾病的影响,TNF−/将−小鼠回交至C57BL/6小鼠至少六代,通过MOGp35-55免疫和PTx联合用药诱导EAE。与以前的报告一致7 8,临床症状的出现在B6.TNF中延迟了几天−/−小鼠与C57BL/6小鼠的比较(图4a) ●●●●。然而,令人惊讶的是,尽管发病延迟,疾病总体减少,但在急性发作期恢复后,B6.TNF−/−小鼠出现慢性进展型EAE(图4a) 与C57BL/6小鼠相比,C57BL/7小鼠仅保持轻微的缺陷(图4a) ●●●●。在单独的实验中,EAE是由MOGp35-55免疫诱导的,无需PTx联合给药,该方案仅在C57BL/6中诱导EAE,而在B6.TNF中不诱导EAE−/−小鼠(见下文,图7). 尽管B6.TNF−/−小鼠对疾病的急性发作不敏感,它们发展成晚期慢性传播形式,如图4a(未显示数据)。同样,p55p75−/−具有MOG-抗性B6129背景的小鼠(129遗传背景赋予的抗性[13]),尽管对EAE急性发作完全不起作用(图4b) 与B6129 F相比,发展了晚期慢性进展型EAE2对照小鼠(图4b) ●●●●。总之,这些实验表明,尽管在发病期间有益,但TNF缺乏与髓鞘导向的自身免疫病的晚期并发症相关。

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在B6.p55中建立对MOG诱导的EAE的抗性−/−和C57BL/6小鼠,但不在B6.TNF中−/−MOGp35-55免疫后。用MOGp35-55免疫小鼠,在每只小鼠含1 mg H37Ra的CFA中诱导EAE。在免疫当天和48小时后,小鼠腹腔注射200 ng PTx。50天后,使用相同的方案再次诱导EAE。每条曲线代表每组的平均临床得分±SD。

增强的MOG-特异性T细胞“记忆”与较高数量的激活/记忆CD4相关+TNF中的T细胞−/−老鼠。

检测MOGp35-55免疫B6.TNF对晚期慢性EAE的敏感性−/−小鼠与MOG反应性增强有关,在EAE诱导后9-11周测量了对MOGp35-55的“记忆”T细胞反应。尽管C57BL/6小鼠的脾细胞在EAE诱导11周后仍保持了相当程度的MOG反应性,但在B6.TNF中MOGp35-55特异性T细胞“记忆”反应始终较高−/−小鼠(图5a) ,这在B6.TNF中尤为明显−/−未收到PTx(图5b) ●●●●。测试B6.TNF中MOG反应性是否增强−/−小鼠与MOGp35-55特异性T细胞的不受控制的扩增有关,CD44的数量你好CD45RBCD4细胞+对B6.TNF脾脏中的T细胞进行定量−/EAE诱导后9-11周,−和C57BL/6小鼠(图6). 值得注意的是,CD44你好CD45RBCD4细胞+未免疫B6.TNF的T细胞数量增加−/−小鼠与对照C57BL/6小鼠的比较(图6). 更重要的是,CD44的数量你好CD45RBCD4细胞+MOGp35-55免疫B6.TNF后,T细胞显著增加−/−小鼠,但更明显的是没有PTx联合用药(图6). 相反,CD44你好CD45RBCD4细胞+MOGp35-55免疫C57BL/6小鼠的T细胞数量不变,甚至减少(图6). CD44升高你好CD45RBCD4细胞+MOGp35-55免疫B6129.p55p75的脾脏中也观察到T细胞数量−/−小鼠(42%CD44你好,54%CD45RB由B6129.p55p75制成−/−小鼠与25%CD44你好,44%CD45RB在B6129小鼠中,CD4总量+EAE诱导后18周的T细胞)。这些数据表明,TNF影响活化/记忆T细胞的扩增或存活。

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B6.TNF中增强的MOGp35-55特异性T细胞反应−/−免疫后9-11周。在B6.TNF中诱导EAE−/9-11周后,在总脾细胞中检测MOGp35-55免疫(a)或不联合PTx免疫(b)的−和C57BL/6小鼠以及T细胞对MOGp25-55的反应。每条曲线表示每个基因型的2-5只小鼠的刺激指数。显示了三个代表性实验中的一个。

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CD44数量增加你好CD45RBCD4细胞+B6.TNF中的T细胞−/−小鼠。在B6.TNF中诱导EAE−/−和C57BL/6小鼠,通过MOGp35-55免疫,同时或不同时给予PTx,以及CD44和CD45RB表型+9–11周后,通过流式细胞术分析T细胞并与年龄匹配的未免疫小鼠进行比较。每个图描绘了从四到五只小鼠汇集的总脾细胞中的CD4、CD44和CD45RB表型。区域下方的数字代表CD44的百分比你好或CD45RBCD4细胞+T细胞,以总CD4的百分比表示+T细胞。总CD4的百分比+不同组脾脏中的T细胞没有显著差异。

EAE的抗转导依赖于TNF,但不依赖于p55 TNFR。

从急性EAE发作中恢复的小鼠通常对疾病的再诱导具有抵抗力。检查B6.TNF是否失效−/−控制MOGp35-55特异性T细胞反应的小鼠与无法建立对MOGp35–55的耐受性和对疾病再诱导的耐受性有关,在初次EAE诱导50天后,EAE在小鼠体内再次诱导。此外,为了验证EAE在B6.TNF中重新诱导后产生的疾病−/−小鼠是由于增强了MOGp35-55特异性T细胞反应,鉴于TNF−/−与对照组小鼠相比,如果PTx减少或省略,则小鼠对EAE诱导完全不起作用(未发表的观察结果)。事实上,所采用的EAE诱导方案仅在C57BL/6中诱导了EAE急性发作,而在B6.TNF中没有−/−或B6.p55−/−小鼠(图7). 正如预期的那样,C57BL/6小鼠从急性EAE中恢复,并且对EAE的再诱导完全不起作用(图7). 相反,B6.TNF−/−小鼠对EAE的最初发作具有抵抗力,但在诱导后很容易发病(图7). 更重要的是,B6.p55−/−对EAE最初发作也有抵抗力的小鼠对EAE再诱导具有耐受性(图7). 因此,诱导对免疫性自身抗原的耐受和建立对EAE的耐药性需要TNF而不是p55 TNFR。

讨论

本研究中的数据表明,TNF在自身免疫性脑脊髓炎的发展过程中至少发挥两种不同的作用。与以前的报告一致8 9 15,TNF似乎在髓鞘导向免疫反应启动后发挥急性有害活性。然而,有趣的是,对于这种反应性的自发回归以及随后临床综合征的缓解,似乎还需要TNF。在没有TNF的情况下,髓鞘特异性T细胞会在免疫动物的脾脏中积聚,从而形成晚期慢性EAE。我们的结果表明,TNF在下调或灭活针对髓磷脂抗原的潜在有害自身免疫性T细胞反应中至关重要,因此它可以预防慢性EAE。这一概念增加了肿瘤坏死因子在MS发病机制中作用的复杂性。高TNF水平将确保有效地灭活任何潜在有害的髓鞘特异性T细胞反应,但将通过加速损伤的发生和促进中枢神经系统脱髓鞘而促进疾病进展。相反,低TNF水平会延迟病变的发生,降低中枢神经系统脱髓鞘的程度,但会导致极不利的髓鞘特异性T细胞反应。许多中间可能情况的这两个极端表明,需要微调和精确控制TNF水平或功能,以将自身免疫性疾病的发病风险降至最低。最近在IFN-γ中描述了抑制活化的髓磷脂特异性T细胞膨胀的类似缺陷,也导致EAE恶化−/−小鼠22然而,IFN-γ中EAE的恶化−/−小鼠似乎只涉及疾病的急性期。因此,与表现出早期抗炎特性的IFN-γ相比,TNF在EAE急性期明显促炎,在疾病的后续阶段主要具有免疫抑制(因此是“抗炎”)。该模型与最近在MS患者中证明的抗TNF治疗的免疫激活和疾病增强活性一致12 13

TNF介导髓磷脂特异性T细胞反应回归的确切机制尚不清楚。两种TNF受体均与抗原诱导的T细胞凋亡有关2 23然而,在p55中未观察到初级髓鞘反应延长和迟发EAE−/−小鼠,表明缺陷的p55 TNFR介导的凋亡不能完全解释这一现象,p75 TNFR可能足以介导活化T细胞的凋亡清除。或者,TNF/p75 TNFR信号可能通过细胞凋亡以外的机制影响致病性活化/记忆T细胞的长期存活或扩增。缺乏p75 TNFR的小鼠的初步数据表明,尽管p75 TNFRs足以控制髓磷脂反应性,但它并不是必需的,因为p75−/−小鼠,类似于p55−/−小鼠,未能出现TNF中的晚期自身免疫并发症−/−或p55p75−/−小鼠。然而,目前尚不清楚p55髓鞘反应性的控制机制是相同的还是完全不同的−/−和p75−/−小鼠。p55介导的T细胞凋亡在TNF控制自身免疫性T细胞中的作用的另一个证据可能是p55介介导的T细胞缺乏清除,这反映在p55对二次激发的反应增强−/−和p55p75−/−小鼠,在TNF中未观察到−/−小鼠,这意味着p55 TNFR在该过程中具有非肿瘤坏死因子依赖性作用。事实上,由于LT-α具有强大的T细胞细胞毒性作用,p55 TNFR也可能由TNF以外的配体触发,例如淋巴毒素(LT)-α24如果p55介导的T细胞凋亡途径在缺乏TNF的小鼠中基本上不受影响,那么可以想象,TNF缺乏并不是增加髓磷脂特异性T细胞的频率,而是使自身免疫性T细胞达到疾病激活阈值。TNF对自身免疫性T细胞的灭活也可以解释TNF对其他器官特异性的免疫或疾病抑制作用25 26或全身性自身免疫性疾病27 28然而,是否在所有情况下都使用了一种通用的抑制机制,还有待确定。

了解TNF促炎和免疫抑制功能的分子和细胞机制,应该能够更有效地设计治疗方法。事实上,TNF对髓鞘特异性自身免疫的失活对p55 TNFR的需求与EAE的启动不同,这对免疫调节至关重要。与TNF临床相关性的免疫抑制作用也得到了人体患者中经常与TNF阻断相关的系统性自身免疫的支持29 30有趣的是,最近的数据表明,TNF中自发形成系统性自身免疫−/−但不在p55中−/−小鼠31总之,这些结果表明,通过特异性阻断p55 TNFR的功能,可能可以抑制TNF在脱髓鞘疾病中有害的促炎症或细胞毒性作用,同时保留其对自身免疫反应失活的有益参与。本研究中设定的自身免疫性脱髓鞘范式也可能适用于广泛的慢性炎症/自身免疫性疾病,并可能被证明对未来合理治疗的设计有用。

致谢

这项工作得到了希腊研究和技术秘书处的部分支持,欧盟委员会授予QLG1-CT1999-00202和QLK6-1999-02203。

脚注

本文中使用的缩写:中枢神经系统;实验性自身免疫性脑脊髓炎;髓鞘碱性蛋白;髓鞘少突胶质细胞糖蛋白;MS,多发性硬化;百日咳毒素。

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文章来自实验医学杂志由提供洛克菲勒大学出版社