肥大细胞来源过敏原负载细胞外囊泡鼻内免疫治疗减轻小鼠过敏性哮喘炎症研究

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:Inflammation 4.5

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  过敏性哮喘治疗面临 AIT 疗程长、不良反应等挑战。本研究探讨 BMMC-EVs-DfE 鼻内给药诱导免疫耐受的效果,发现其可减少炎症细胞、调节 Th1/Th2 平衡、抑制黏液生成,为哮喘治疗提供新方向。

  
过敏性哮喘是全球范围内日益严重的呼吸道炎症性疾病,其核心特征是过敏原诱导的 Th2 型免疫反应过度激活,导致气道高反应性(AHR)、黏液分泌过多和慢性炎症。目前,过敏原免疫治疗(AIT)是唯一能改变疾病进程的方法,但传统皮下或舌下给药方式存在疗程长、高剂量过敏原易引发过敏反应等缺陷。如何优化过敏原递送系统,提升免疫治疗的安全性与有效性,成为领域内亟待突破的关键问题。

上海交通大学医学院附属上海总医院等机构的研究团队聚焦于细胞外囊泡(EVs)这一新型递送平台,开展了 “鼻内递送肥大细胞来源过敏原负载细胞外囊泡(BMMC-EVs-DfE)治疗过敏性哮喘” 的研究。相关成果发表于《Inflammation》,为哮喘治疗提供了兼具创新性与安全性的新策略。

研究采用的关键技术方法包括:①BMMC-EVs-DfE 的制备与表征:通过共培养肥大细胞(BMMC)与尘螨提取物(DfE)获取负载过敏原的囊泡,利用透射电镜(TEM)、纳米颗粒追踪分析(NTA)和 Western blot 验证其形态、粒径及表面标志物(如 FcεRI、TSG101、CD63);②小鼠哮喘模型构建:通过腹腔注射 DfE 和 Al (OH)3致敏 BALB/c 小鼠,随后进行鼻内免疫和 DfE 雾化激发;③多维度疗效评估:包括肺组织病理染色(H&E、AB-PAS)、支气管肺泡灌洗液(BALF)细胞计数、细胞因子(IFN-γ、IL-4 等)检测、特异性抗体(IgE/IgG 亚型)分析及气道阻力测定。

研究结果


1. BMMC-EVs-DfE 的表征与安全性


电镜显示 BMMC-EVs-DfE 呈 30-150 nm 杯状结构,表达肥大细胞特异性受体 FcεRI 及 EVs 标志物,不含细胞质蛋白细胞色素 C,证实其来源于肥大细胞且结构完整。ELISA 检测显示,100 μg/mL BMMC-EVs-DfE 中 DfE 含量约为 21.55 ng/mL。动物实验中,鼻内给药组无小鼠死亡或全身毒性,体重变化与对照组无显著差异,验证了其安全性。

2. 减轻气道炎症与重塑


与哮喘模型组相比,BMMC-EVs-DfE 组 BALF 中总细胞数、巨噬细胞和嗜酸性粒细胞数量显著减少,肺组织杯状细胞增生和 MUC5AC 表达降低,提示其可抑制气道黏液高分泌。同时,该组血浆组胺水平及 BALF 中促炎细胞因子 IL-1β、IL-6 浓度显著下降,表明其能有效缓解气道炎症反应。

3. 调节体液免疫应答


BMMC-EVs-DfE 显著抑制 DfE 特异性 IgE 抗体生成,同时促进 IgG1、IgG2a 等亚型抗体产生,降低 IgE/IgG 比例。进一步分析 IgG 亚型发现,该治疗可上调 Th1 型相关的 IgG2a,下调 Th2 型相关的 IgG3,提示其通过体液免疫重编程发挥作用。

4. 纠正 Th1/Th2 免疫失衡


流式细胞术显示,BMMC-EVs-DfE 组 BALF 中 T 细胞比例升高,Th1 型细胞因子 IFN-γ 水平显著增加,Th2 型细胞因子 IL-4 水平降低,IL-4/IFN-γ 比值恢复接近正常,表明其可推动免疫反应向 Th1 型偏移,逆转过敏性哮喘的 Th2 优势状态。

5. 改善气道高反应性


气道阻力测定显示,在乙酰胆碱(ACh)激发下,BMMC-EVs-DfE 组小鼠气道阻力(RI)显著低于模型组,接近对照组水平,证实其能有效缓解气道高反应性,改善哮喘的核心病理特征。

研究结论与意义


本研究证实,鼻内递送 BMMC-EVs-DfE 通过以下机制发挥治疗作用:①作为过敏原载体,靶向递呈抗原并激活抗原特异性免疫应答;②通过 FcεRI 结合游离 IgE,减少肥大细胞活化;③调节树突状细胞功能,诱导 Th1 型免疫偏移;④抑制 B 细胞过度产生 IgE,促进保护性 IgG 抗体生成。与传统 AIT 相比,该策略具有三大优势:①鼻内给药避免注射创伤,提升患者依从性;②低剂量过敏原即可诱导免疫耐受,降低过敏反应风险;③EVs 天然成分具备良好生物相容性,减少合成载体潜在毒性。

研究首次将肥大细胞来源 EVs 用于过敏性哮喘的局部免疫治疗,为开发安全高效的 AIT 新剂型提供了实验依据。未来若能进一步优化 EVs 靶向性及规模化生产工艺,有望推动该技术从基础研究向临床转化,为全球哮喘患者带来更精准、便捷的治疗选择。

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