分子氫通過調(diào)節(jié)ROS/NLRP3通路發(fā)揮對Th17 細胞分化的抑制作用
目的：分泌 IL-17 炎性因子的 Th17 細胞在多發(fā)性硬化和實驗性自身免疫性腦脊 髓炎發(fā)病過程中發(fā)揮非常重要的作用。NLRP3 及其相關蛋白分子與多發(fā)性硬化和實 驗性自身免疫性腦脊髓炎的疾病嚴重程度密切相關。本部分擬采用體內(nèi)和體外實驗， 來探究氫氣對于 Th17 細胞分化的抑制作用是否通過調(diào)節(jié) ROS/NLPR3 通路引起。

 
方法：本部分研究分為兩個階段：第一階段，建立實驗性自身免疫性腦脊髓炎動 物，采用隨機數(shù)字表法共分為兩組（n=12）：實驗性自身免疫性腦脊髓炎組（EAE 組）， 實驗性自身免疫性腦脊髓炎吸入高濃度氫氣組（EAE+HCH 組），EAE+HCH 組自致 免后第 12 天開始每日吸入高濃度氫氣 2 個小時。另外設有正常對照組（Ctrl組，n=12）。 于實驗第 19 天進行組織取材，小鼠脾臟制備單細胞懸液進行體外培養(yǎng)。48 小時后采 用流式細胞術分析 CD4+T 細胞中 DCFHDA 的含量變化；采用 western blot 的方法檢 測 NLPR3 相關蛋白的表達水平。第二階段：從野生型小鼠脾臟制備的單細胞懸液進 行磁性負性分離 naïve T 細胞，再進行 Th17 細胞定向分化，分別給與 ATP 和（或） 富氫培養(yǎng)基處理。采用流式細胞術分析 Th17 細胞的數(shù)量，采用 western blot 檢測 NLRP3 相關蛋白表達水平。 結果：與 Ctrl 組相比，EAE 組的 CD4+ T 細胞中 ROS 含量明顯上升，而氫氣吸 入（EAE+HCH 組）可以減少 CD4+ T 細胞中 ROS 的含量。與 EAE 組相比，EAE+HCH 組的 CD4+T 細胞中 IL-1β、Caspase-1 和 NLRP3 蛋白表達水平下降。在體外 Th17 細 胞定向分化過程中實驗中，經(jīng) ATP 處理的 Th17 細胞數(shù)量增加，IL-1β、Caspase-1 和 NLRP3 蛋白表達含量升高；加入富氫培養(yǎng)基處理后，Th17 細胞數(shù)量減少，IL-1β、 Caspase-1 和 NLRP3 蛋白表達水平降低。
 
結論：氫氣通過減少 CD4+ T 細胞內(nèi) ROS 的水平，發(fā)揮對 NLRP3 及其下游蛋白 Caspase-1 和 IL-1β 的抑制作用，進一步導致了 Th17 細胞分化數(shù)量的降低。
 
綜上所述，呼吸氫氣可改善實驗性自身免疫性腦脊髓炎小鼠神經(jīng)功能損傷和體重喪失，減輕中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應和髓鞘脫失；氫氣可降低 CD4+ T 細胞和 CD11b + 小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和脾臟中數(shù)量和比例，減少實驗性自身免疫性 腦脊髓炎動物中 Th17 細胞數(shù)量比例及特異性炎性因子表達；氫氣能夠通過降低 CD4+T 細胞內(nèi)活性氧自由基的水平，抑制 NLRP3 炎性小體激活和下游效應因子表達， 發(fā)揮對 Th17 細胞分化過程抑制作用。研究結果提示，高濃度氫氣吸入作為一種給氫 方法，對實驗性自身免疫性腦脊髓炎具有治療作用，其機制可能是氫氣抗氧化抑制了 NLRP3 炎性小體激活和效應因子釋放，導致了 Th17 細胞分化數(shù)量的減少，進而緩解 了免疫炎癥反應。