使用鸡蛋从 曼氏血吸虫 作为一个 体内 寄生蠕虫诱导的肺部炎症模型

摘要

Schistosoma mansoni 虫卵是辅助性 T 细胞 2 型（Th2）免疫反应的强效刺激物，这类免疫反应是寄生虫感染、哮喘及过敏性炎症的特征。本方案利用 S. mansoni 虫卵注射，在肺部诱导由 CD4+ Th2 细胞因子介导的炎症反应，其特征为围绕虫卵形成的肺肉芽肿、嗜酸性粒细胞增多以及巨噬细胞的替代性活化。

摘要

Schistosoma 寄生虫是一种血吸虫，全球约有 2亿人感染¹。在慢性 Schistosoma 感染中，严重的病理变化（包括肝纤维化和脾肿大）是由宿主对寄生虫卵的免疫反应引起的，而非寄生虫本身所致²。寄生虫卵可诱导产生 Th2 型免疫反应，其特征是分泌 IL-4、IL-5 和 IL-13，巨噬细胞发生替代性活化，并募集嗜酸性粒细胞。本文中，我们描述了注射 Schistosoma mansoni 虫卵的方法，作为一种研究模型，用于检测肺组织及引流淋巴结中针对寄生虫的 Th2 细胞因子反应、虫卵周围肺部肉芽肿的形成以及气道炎症。

经腹腔致敏和静脉激发后 S. mansoni 虫卵通过肺动脉被运送至肺部，并在肺实质内被由淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和替代性活化的巨噬细胞组成的肉芽肿所截留 ^3-6伴随肉芽肿形成，可观察到支气管肺泡腔内的炎症、引流淋巴结的肿大以及CD4 T细胞的活化。本文详细阐述了分离 曼氏血吸虫 来自感染肝脏的虫卵（改良自 ⁷），使小鼠致敏并进行激发，随后回收器官（支气管肺泡灌洗液（BAL）、肺组织及引流淋巴结）用于分析。我们还提供了代表性的组织学和免疫学数据，并提出了进一步免疫学分析的建议。

总体而言，该方法提供了一种in vivo模型，用于研究肺部由蠕虫诱导的免疫反应，广泛适用于包括蠕虫感染、纤维化疾病、过敏性炎症和哮喘在内的 Th2 型炎症性疾病的研究。该模型在研究肺部 2 型炎症方面的优势包括：可在肺组织及引流淋巴结中稳定地诱导强烈的 Th2 炎症反应，可通过组织学方法简便地评估虫卵周围肉芽肿的炎症程度，以及虫卵具备长期保存的潜力。

方案

1. 纯化 曼氏血吸虫 卵

1. 用尾蚴感染Swiss-Webster小鼠，尾蚴是血吸虫（Schistosoma）生命周期中的感染阶段⁸。或者，可从美国国家过敏和传染病研究所血吸虫资源中心（http://www.schisto-resource.org/）获取已感染血吸虫的小鼠。感染后饲养小鼠6–7周，此时肝脏中已有虫卵，可按以下方法回收（见图1）。
2. 用CO₂处死小鼠，并用70%乙醇润湿体表。将小鼠仰卧放置。使用钝头镊子和剪刀剪除皮肤及下方的腹膜。取出位于肋骨下方和膈肌下方的肝脏。
3. 将肝脏精细剪碎，每份肝脏加入20 mL消化液混合物，该混合物由胶原酶/分散酶（0.5 mg/mL）、青霉素（100 U/mL）和链霉素（100 μg/mL）溶于PBS中配制而成。将混合物置于50 mL Falcon管中，在37 °C摇床中孵育过夜。
4. 在400 × g、3分钟、20 °C条件下离心混合物。轻轻倒去上清液，并用PBS充满管内。再次离心并重复PBS洗涤。最后一次离心后，将沉淀重悬于25 mL PBS中。
5. 将重悬的沉淀通过标准金属厨房滤网过滤（使用50 mL注射器活塞将肝组织压入玻璃烧杯），随后将混合物通过细筛过....

讨论

此处采用一种模型 曼氏血吸虫 描述了通过虫卵诱导2型肺部炎症的方法。该模型的特征包括强烈的Th2免疫反应、气道炎症以及肺部肉芽肿的形成。由于这些参数依赖于CD4+ Th2细胞反应 ¹¹，这是研究蛋白质特异性或谱系特异性缺失对Th2细胞反应影响的有用模型。此处的检测指标包括抗原特异性Th2细胞因子的定量、气道内细胞浸润的分析以及肺部肉芽肿大小的评估。另一个可测量的参数是虫卵诱导的纤维化。 ¹²。通过Masson三色染色法对注射虫卵的肺组织切片进行染色，可观察到血管周围、气道周围以及肉芽肿内部的胶原沉积（如图所示） ⁶).

尽管本实验方案使用了曼氏血吸虫（S. mansoni）虫卵，但该模型的一个局限性在于其无法模拟曼氏血吸虫（S. mansoni）感染过程，真正的感染需通过尾蚴感染小鼠来实现。然而，该模型的优势在于操作简便，且不存在研究人员被感染的风险。虫卵纯化后可方便地冷冻保存，并在数月后使用。解冻后的虫卵已无感染性，因此比活虫卵或感染性尾蚴更易于操作。在制备注射.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
胶原酶/分散酶		罗氏应用科学	11 097 113 001 (500 mg)
Diff Quik Hema 3 染色	包装	Fisher Scientific Co. LLC	122-911
DMEM	液体	Gibco	11965
Falcon 50 mL	包装	Falcon	352070
Intramedic PE导管		Becton Dickinson and Co.	427410（0.58毫米）
异氟烷		Abbot Animal Health	52600405 (250mL)
氯胺酮		Fort Dodge 动物保健	100 mg/mL
甘露糖受体抗体	生物素	AbD Serotec	MCA2235B
金属筛网	标准厨房滤网	靶点	Laurentiis
多聚甲醛		电子显微镜科学公司	15710 (16%)
青霉素/链霉素		Gibco	15070（100倍）
Percoll		GE Healthcare Biosciences	17 0891 01（1 升）
RELMα 抗体		Peprotech	500-P214（50μg）
手术缝合线		Surgical Specialties Corp.	SP118（2.0 USP 100码）
注射器针头		BD Vacutainer 实验室 医学	305143（23号针头，3/4英寸）
美国标准试验筛		W.S. Tyler, Inc.	150μ米，0.0059" ASTME-11，规格编号 100
赛拉嗪		Butler	20 mg/mL