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皮下注射免疫球蛋白对实验性自身免疫性重症肌无力小鼠的治疗效果

2021-12-14盛誉妍何美霞游普云张迎娜贺笑笑崔新征峰1张清勇2

郑州大学学报(医学版) 2021年6期
关键词:佐剂肌无力泼尼松

盛誉妍,何美霞,游普云,张迎娜,贺笑笑,沈 童,方 华,崔新征,高 峰1,,张清勇2,

1)郑州大学第三附属医院教学办公室 郑州 450052 2)郑州大学河南省医药科学研究院神经免疫重点实验室 郑州 450052 3)河南省人民医院重症肌无力综合诊疗中心 郑州 450003

重症肌无力(myasthenia gravis,MG)是指由抗体介导、细胞免疫依赖、补体参与、主要累及神经肌肉接头(neuromuscular junction,NMJ)突触后膜乙酰胆碱受体(acetylcholine receptors,AChR)的获得性自身免疫性疾病[1-2]。其中介导的抗体包括针对骨骼肌的AChR抗体、肌肉特异性酪氨酸激酶抗体和低密度脂蛋白受体相关蛋白4抗体[3]。MG临床特征是波动性肌无力和易疲劳,肌无力症状随活动而增加,随休息而改善,严重时可累及呼吸肌导致窒息死亡。静脉注射免疫球蛋白(intravenous immunoglobulin,IVIg)可有效中和循环中的自身抗体并调节免疫反应,以往常用于难治性MG和肌无力危象[4]。皮下注射免疫球蛋白(subcutaneous immunoglobulin,SCIg)作为目前热门的新型免疫疗法已引起人们的关注[5],但将SCIg运用于MG的日常治疗还处于早期临床研究阶段。为此,我们以实验性自身免疫性重症肌无力(experimental autoimmune myasthenia gravis,EAMG)小鼠模型为研究对象,给予多点SCIg,观察肌力、血清AChR-Ab水平和肌纤维超微结构的变化,探讨SCIg对EAMG的治疗效果,为寻求MG治疗新方法提供实验依据。

1 材料

1.1 实验动物、药品及试剂SPF级C57BL/6雌性小鼠50只,6~7周龄,体重15~18 g,购自北京维通利华实验动物技术有限公司,生产许可证:SCXK(京)2016-0006。纯化小鼠IgG冻干粉由武汉原谷生物科技有限责任公司合成,批号BMA202006002;鼠源性AChR-α亚基97~116肽段(R97-116)由上海淘普生物科技有限公司合成,批号TP-20057938。HRP标记的山羊抗小鼠IgG购自北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司;完全弗氏佐剂、不完全弗氏佐剂均购自美国Sigma公司。小鼠IgG ELISA检测试剂盒购自杭州联科生物技术股份有限公司。

1.2 EAMG小鼠模型的制备参照Baggi等[6]方法,将R97-116、完全弗氏佐剂、PBS按50 μg、100 μL、100 μL的配比充分混合,制成油包乳剂。首次免疫:于小鼠背部上肩胛2点及双后足垫底部皮下注射乳剂200 μL(含50 μg R97-116)。加强免疫:首次免疫后第4、8及12周进行3次加强免疫,于小鼠背部2点、两后大腿各1点皮下注射R97-116、不完全弗氏佐剂、PBS混合的乳剂200 μL(含50 μg R97-116)。末次注射后第2周对小鼠进行评估。①Lennon评分≥1分[7]。②血清AChR-Ab阳性(ELISA法检测)。③腓肠肌低频重复神经电刺激第4个电位对第1个电位的衰减度大于10%。④新斯的明试验阳性。满足①且②、③、④中任意一项,则认为模型制备成功。

1.3 实验分组随机数字表法选取5只小鼠作为正常组:首次免疫注射等量PBS和完全弗氏佐剂混合乳剂,加强免疫注射等量PBS和不完全弗氏佐剂混合乳剂。其余45只按1.2造模,造模成功18只,随机分为EAMG组4只、泼尼松组4只、SCIg低剂量组5只、SCIg高剂量组5只。正常组及EAMG组给予生理盐水0.2 mL/d灌胃,泼尼松组给予泼尼松9 mg/(kg·d)灌胃,共灌胃2周。SCIg低、高剂量组:每周2次皮下注射IgG,每次至少间隔2 d,每次于4个部位(背部、大腿或臀部,剂量均分)并保持适当距离注射;第1周两组剂量均为2.25 mg/g,第2周分别为2.25、4.50 mg/g[8-9]。

1.4 检测指标及方法

1.4.1Lennon评分 小鼠第1次加强免疫后每隔1周测肌力,进行Lennon评分:正常肌力为0分;休息时不明显、四肢较弱为1分;精神不振、前肢无力为2分;肌肉无力、无法抓握甚至呼吸困难为3分;接近死亡或死亡为4分。介于两种表现之间计为0.5、1.5或2.5分。

1.4.2血清AChR-Ab水平、IgG含量测定 治疗前剪尾、给药2周后麻醉摘眼球采集小鼠血液标本,静置离心后取血清。血清AChR-Ab水平测定:用R97-116(5 mg/L)100 μL/孔包被96孔板,加入1∶10稀释的小鼠血清50 μL/孔,37 ℃温浴30 min,洗涤,加入HRP标记的山羊抗小鼠IgG孵育30 min,洗板,加入底物TMB显色,颜色最深时加2N硫酸溶液终止反应,采用酶标仪测定450 nm波长处的吸光度,以此表示血清AChR-Ab水平。血清IgG含量测定采用ELISA法,按照试剂盒说明书操作。

1.4.3外周血嗜中性粒细胞与淋巴细胞计数 将摘眼球取的血样置于EDTA抗凝管中,用全自动血细胞分析仪测定白细胞计数(WBC)、嗜中性粒细胞计数(NEUT)和淋巴细胞计数(LYMPH),计算嗜中性粒细胞和淋巴细胞比值(NLR)。

1.4.4骨骼肌超微结构电镜观察 肌肉取材在低温下进行,提前预冷手术器械。小鼠麻醉后,固定于平板上,剪开皮肤,取腓肠肌并切割修成1 mm3大小,于戊二醛中固定2 h(4 ℃),送至河南中医药大学中医药科学院进行电镜观察。

1.5 统计学处理采用SPSS 23.0进行数据分析。应用重复测量数据的方差分析比较EAMG组、泼尼松组、SCIg低剂量组、SCIg高剂量组小鼠Lennon评分和血清AChR-Ab水平;应用单因素方差分析比较5组小鼠血清IgG含量及外周血细胞计数,两两比较采用LSD-t检验。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 小鼠Lennon评分和血清AChR-Ab水平测定结果见表1。泼尼松组、SCIg组治疗后血清AChR-Ab水平和Lennon评分均较治疗前降低,SCIg高剂量组降低程度大于低剂量组。

表1 4组小鼠Lennon评分和血清AChR-Ab水平的比较

2.2 小鼠血清IgG含量及外周血细胞计数结果见表2。与正常组相比,EAMG组血清IgG含量升高,NEUT增加,LYMPH降低,NLR升高。与EAMG组相比,泼尼松组血清IgG含量、WBC、NEUT、LYMPH均降低。与EAMG组相比,SCIg高剂量组血清IgG含量、NEUT和NLR降低。

表2 5组小鼠血清IgG含量、外周血细胞计数及NLR的比较

2.3 电镜下骨骼肌超微结构见图1。正常组肌纤维结构完整正常;EAMG组肌纤维间隙相对增宽,肌丝溶解紊乱,线粒体数量明显减少,出现云絮状病变及空泡化;泼尼松组肌纤维结构紊乱,肌丝溶解,线粒体嵴断裂、空泡化;SCIg低剂量组肌纤维结构较清晰完整,肌纤维较稀疏,线粒体空泡化;SCIg高剂量组线粒体嵴致密度相对较为均匀,结构较为清晰,排列规律性恢复较好。

A:正常组;B:EAMG组;C:泼尼松组;D:SCIg低剂量组;E:SCIg高剂量组;1:×5 000;2:×30 000;箭头指示为线粒体嵴图1 5组小鼠骨骼肌线粒体超微结构电镜观察

3 讨论

泼尼松是MG的一线免疫治疗药物,主要通过免疫抑制,缓解患者的临床症状,有效控制MG,但典型的治疗方案会导致至少30%的患者因给药剂量和持续时间而发生不良反应[10]。治疗性IgG由从几千名健康献血者血浆中获得的正常IgG组成,对自身免疫性疾病有显著的疗效[8]。IgG以IVIg或SCIg的形式施用,由于IVIg有治疗限制并可能导致全身不良事件,因此SCIg的使用变得越来越普遍,SCIg目前已成为MG的新兴治疗选择。

本研究结果显示,泼尼松和SCIg治疗2周后,EAMG小鼠症状评分降低,肌无力症状缓解,血清AChR-Ab水平下降,说明SCIg与泼尼松一样,可降低MG自身抗体水平,达到治疗目的;泼尼松组EAMG小鼠治疗后WBC、NEUT、LYMPH均有一定程度地降低,表明泼尼松在降低MG自身抗体浓度的同时,可导致小鼠细胞免疫功能减弱,增加感染的风险。而SCIg组EAMG小鼠治疗后WBC、LYMPH变化不明显,表明SCIg不影响小鼠的淋巴细胞数量,避免了感染的风险。本研究结果还显示,SCIg高剂量组小鼠骨骼肌肌纤维线粒体嵴致密度均匀,结构较为清晰,排列恢复,说明SCIg能显著改善EAMG小鼠肌纤维及线粒体功能。

越来越多的证据[11-13]表明,慢性炎症可能与 MG的发病关系密切。NLR代表嗜中性粒细胞和淋巴细胞水平之间的平衡,可反映慢性炎性疾病的炎症状况[14-15]。NLR计算简单,且稳定性较强[16-18]。有研究[19]证实 MG 患者NLR 明显高于健康对照,且可能与 MG 严重程度有关。本研究中,EAMG组小鼠NLR明显高于正常组;治疗2周后,SCIg高剂量组小鼠NLR下降,说明高剂量SCIg可以降低EAMG小鼠体内的炎症反应水平。

综上所述,SCIg可能通过免疫调节作用,降低机体内炎症反应水平,改善肌纤维线粒体的超微结构,从而改善EMAG小鼠的肌肉能量代谢、改善神经肌肉传导,缓解肌无力症状;同时SCIg并不影响机体内淋巴细胞的数量,避免了感染的风险。SCIg有可能成为MG及其他自身免疫性疾病治疗方案的新选择。

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