BALB/c与C57BL/6小鼠局部变应性鼻炎耐受模型的免疫应答差异及其机制研究

本研究针对变应性鼻炎(AR)免疫耐受机制不清的问题，通过长期鼻内卵清蛋白(OVA)滴注，系统比较BALB/c和C57BL/6小鼠局部耐受模型的免疫差异。发现BALB/c小鼠通过上调TGF-β、IL-10等耐受相关因子成功诱导局部耐受，而C57BL/6小鼠则表现为持续炎症。研究揭示了Treg细胞功能在耐受建立中的关键作用，为AR免疫治疗提供了重要理论依据。

　　

变应性鼻炎（Allergic Rhinitis, AR）作为一种常见的呼吸道疾病，其全球患病率逐年攀升，已成为重大的公共卫生负担。尽管皮下免疫疗法（SCIT）在临床上已被证实能够诱导免疫耐受，但不同个体对治疗的响应存在显著差异，其背后的机制尚未完全阐明。特别是在动物模型研究中，常用的BALB/c和C57BL/6两种近交系小鼠对过敏原的应答模式截然不同，这为研究遗传背景如何影响免疫耐受的建立提供了独特的视角。先前的研究表明，BALB/c小鼠倾向于表现出较强的全身性免疫应答但局部炎症较轻，而C57BL/6小鼠则表现为强烈的局部炎症反应。这种差异使得探究其深层机制对于理解人类AR的异质性和开发个性化治疗策略具有重要意义。

为了深入探究这些问题，研究人员开展了一项系统的比较生物学研究。他们采用长期鼻内滴注卵清蛋白（OVA）的方法，在BALB/c和C57BL/6小鼠中建立局部变应性鼻炎耐受模型，旨在系统性地比较两种品系小鼠在局部和全身水平上的免疫应答差异，并探索其潜在的细胞和分子机制。该研究成果已发表在《World Allergy Organization Journal》上。

在研究过程中，团队运用了多项关键技术方法。研究使用了48只5周龄SPF级雌性小鼠（BALB/c和C57BL/6各半），通过长期鼻内滴注OVA或PBS构建模型。关键技术包括：小鼠行为学观察（打喷嚏次数统计）、ELISA法检测血清OVA特异性抗体（IgE, IgG1, IgG2a）和脾细胞培养上清液中的细胞因子（IL-4, IFN-γ, IL-10）、鼻黏膜组织学分析（HE和PAS染色）、免疫组化检测局部细胞因子（TGF-β, IL-10, eotaxin）表达，以及鼻黏膜转录组测序（RNA-seq）结合生物信息学分析（GO、KEGG、GSEA和PPI网络构建）。

研究结果

Nasal symptoms

通过记录小鼠打喷嚏次数评估鼻部症状，发现BALB/c OVA组症状在第8周达到峰值后显著缓解，而C57BL/6 OVA组症状持续加重并在第15周时显著高于BALB/c OVA组。这表明BALB/c小鼠能够随着时间的推移逐渐建立局部耐受。

Serum OVA-specific antibodies

血清学检测显示，BALB/c OVA组的OVA特异性IgE、IgG1和IgG2a水平随时间持续升高，而C57BL/6 OVA组的IgE和IgG1虽升高但幅度较低，IgG2a无显著变化。这表明BALB/c小鼠产生了更强烈的全身性体液免疫应答。

Cytokines in splenic culture supernatants

脾细胞培养上清液分析揭示，BALB/c OVA组的IL-4水平在第8周升高后于第15周下降，而IL-10水平持续显著升高。C57BL/6 OVA组的各项细胞因子均无显著变化。这提示BALB/c小鼠的免疫应答从Th2优势向调节性（Treg）优势转变。

HE and PAS staining of the nasal mucosa

组织学分析显示，两种小鼠在第8周均出现鼻黏膜多形核细胞（推测为嗜酸性粒细胞）和杯状细胞浸润。到第15周，BALB/c OVA组的杯状细胞数量显著减少，多形核细胞数量停止增长；而C57BL/6 OVA组的两种细胞数量均持续增加。这表明BALB/c小鼠的局部炎症得到控制。

Immunohistochemical staining of the nasal mucosa

免疫组化结果显示，在第15周，BALB/c OVA组鼻黏膜中TGF-β和IL-10的表达显著上调，而C57BL/6 OVA组则无此变化。同时，C57BL/6小鼠的eotaxin（一种嗜酸性粒细胞趋化因子）表达始终高于BALB/c小鼠。这从蛋白水平证实了BALB/c小鼠局部耐受微环境的形成。

Nasal mucosal gene sequencing

转录组测序是揭示机制的关键。在第15周，BALB/c OVA组相比对照组有3903个差异表达基因（DEGs），而C57BL/6 OVA组仅有225个。通路分析显示，BALB/c小鼠的DEGs显著富集于T细胞受体信号通路、B细胞受体信号通路、细胞因子受体相互作用、TGF-β信号通路等免疫耐受相关通路。相反，C57BL/6小鼠的DEGs则富集于HIF-1信号通路、PI3K-Akt信号通路、钙信号通路等与细胞合成、分泌和应激相关的通路。GSEA分析进一步证实BALB/c小鼠中TGF-β通路和负向调控基因表达的通路被显著激活。通过构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络，研究人员筛选出10个核心枢纽（Hub）基因，包括Rps27a、Uba52、Ubc、Kng2、Gnal、C3、Gng7、Gnb3、Reep5和Reep6，其中补体成分C3和泛素相关蛋白UBA52被推测可能在耐受诱导中扮演重要角色。

研究结论与意义

本研究得出结论，通过长期鼻内OVA刺激，BALB/c小鼠成功诱导了局部耐受，其特征为症状缓解、局部炎症标志物（eotaxin、多形核细胞浸润）下调，以及TGF-β和IL-10的上调。而C57BL/6小鼠在相同 protocol 下则未能建立耐受，表现为持续的过敏性炎症。这种品系差异的核心在于调节性T细胞（Treg）的功能正常与否，BALB/c小鼠能够有效激活Treg及相关免疫抑制通路，而C57BL/6小鼠则缺乏此能力。

其重要意义在于：首先，该研究为理解免疫耐受的遗传调控机制提供了实证，阐明不同遗传背景的个体对免疫疗法产生不同反应的潜在原因。其次，它证实了BALB/c小鼠是研究AR免疫耐受机制的更优模型，其应答特征与人类AIT（过敏原免疫疗法）后的成功应答相似；而C57BL/6小鼠则模拟了难治性、持续性炎症状态，可用于筛选针对重症患者的治疗药物。最后，研究筛选出的关键基因和通路（如TGF-β信号、C3、UBA52等）为未来开发新的免疫治疗靶点提供了重要的理论依据和方向。