探讨IL-17中和在自发性脑出血患者神经功能和神经干细胞定向分化的作用
IL-17的信号传导及功能研究
之前的研究表明, TH17细胞是一群独立的CD4+T
施沛青等: IL-17的信号传导及功能研究
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图1 小鼠Th17细胞的分化 Fig.1 Differentiation of mouse Th17 cells
IL-17A、IL-17E及IL-17F是重要的促炎症因子, 而 IL-17B、IL-17C和IL-17D的功能还尚待研究。 1.2 IL-17受体家族
IL-17受 体(IL-17R)家 族 由 五 个 成 员 组 成: IL17RA~IL-17RE。所有的家族成员都是一型单次跨膜 蛋白, 具有保守结构基序, 包括一个胞外的类纤维结 合素III(fibronectin III-like)结构域和一个胞内的SEF/ IL-17R (SEFIR)结构域。IL-17受体家族成员之间可 组合为不同的受体复合物, 其中IL-17RA作为这个 家族里迄今为止最大的分子, 是至少四个配体的传 递信号的通用亚基。
IL-17RA与IL-17RC复 合 体 介 导 细 胞 对IL-17A 与IL-17F的反应[8], 但细胞对IL-17A的反应强度10倍 于其对IL-17F的反应[9]。这可能与IL17RA对IL-17A 的亲和力百倍于IL-17F相关[10], 同时, 这也可以在某 种程度上解释为什么IL-17A比IL-17F在自身免疫炎 症反应中更为关键。IL-17RA广泛表达, 特别是在造 血组织中表达水平高。尽管巨噬细胞和树突状细胞
关键词 白介素17 (IL-17); TH17细胞; 宿主防御; 自身免疫
淋巴细胞(lymphocyte)是构成机体免疫系统的 主要细胞群体, 占外周血白细胞总数的20%~45%, 成 年人体内约有1012个淋巴细胞。CD4+T细胞在特定 的细胞因子环境中被病原体激活后, 可以分化为具 有不同的生物学功能的细胞亚群以协助及动员其他 免疫细胞一起清除入侵的病原体。CD4+T细胞按其 所产生的细胞因子谱, 最初被分为TH1细胞和TH2细 胞。TH1细 胞 主 要 分 泌g干 扰 素(interferon-g, IFN-g), 胞内细菌感染时, TH1细胞优先分化并引发吞噬细 胞介导的宿主防御应答。而TH2细胞主要分泌白介 素 -4(interleukin-4, IL-4)、白介素 -13(interleukin-13, IL-13)和白介素 -25(interleukin-25, IL-25或 IL-17E)。 蠕虫感染及对环境病原菌的应答中, 主要是TH2细胞 参与, 以介导体液免疫为主。最近, 随着一类新的被 命名为TH17细胞的CD4+T细胞亚群的发现, CD4+T 细胞的细胞亚群分类随之被更新为三类。TH17细胞, 以其分泌白介素-17(interleukin-17, IL-17)而得名, 除 此之外, 它们还分泌IL-17F、IL-21和IL-22[1]。
IL-17、IL-23在急性脑出血患者血清中的表达及意义
IL-17、IL-23在急性脑出血患者血清中的表达及意义付晓雪;王笑嫔;公立平【摘要】目的：探讨急性脑出血患者血清炎性因子 IL-17、IL-23水平变化及其临床意义。
方法选择2014年1月-2015年3月收治的急性脑出血患者作为实验组（136例）及同期门诊体检健康者作为对照组（120例），检测两组血清IL-17、IL-23水平；根据出血量大小，将实验组分为大量脑出血组（34例）、中等量脑出血组（38例）以及小量脑出血组（64例）。
入院3个月后，根据改良的Rankin 量表（mRS）评分将患者分为预后良好（91例）和预后不良（45例）。
结果与对照组比较，实验组血清 IL-17、IL-23水平明显升高（P ＜0．05）。
大量脑出血组 IL-17、IL-23水平明显高于中量脑出血组、少量脑出血组，少量脑出血组血清 IL-17、IL-23水平最低，三组间比较差异具有统计学意义（P ＜0．05）。
与预后不良组比较，预后良好组血清 IL-17、IL-23水平明显降低（P＜0．05）。
相关性分析结果显示：血清 IL-17和 IL-23水平呈明显正相关（r＝0．386，P ＝0．001）。
结论急性脑出血患者血清IL-17和IL-23水平明显升高，可以在一定程度上反映患者的病情，对治疗效果的评估也具有重要的作用。
%Objective To investigate the changes of serum inflammatory factorsIL-17 and IL-23 in patients with a-cute cerebral hemorrhage and its clinical significance.Methods Acute cerebral hemorrhage patients was selected as ex-perimental group (136 cases)and outpatient health examination was selected as the control group (120 cases).The ser-um levels of IL-17 and IL-23 were detected.According to the size of bleeding,the experimental group was divided into massive cerebral hemorrhage group(34 cases),middle cerebral hemorrhage group(38 cases)and small cerebral hemor-rhagegroup(64 cases).After 3 months of hospitalization,the patients was divided into a good prognosis (91 cases)and a poor prognosis (45 cases)according to the modified Rankin scale (mRS)score.Results Compared with the control group,the serum IL-17 and IL-23 levels in the experimental group were significantly increased (P <0.05).The levels of IL-23 and IL-17 in massive cerebral hemorrhage group were significantly higher than those in the cerebral hemorrhage group and a small amount of cerebral hemorrhage group(P <0.05).The serum levels of IL-17 and IL-23 in small cere-bral hemorrhage group were the lowest,and the difference was statistically significant between the three groups(P <0.05).Compared with the poor prognosis group,the levels of serum IL-17 and IL-23 were significantly decreased (P <0.05).Correlation analysis showed that serum IL-17 and IL-23 levels were significantly positively correlated(P=0.001,r=0.386).Conclusion Serum levels of IL-17 and IL-23 were significantly elevated in patients with acute cere-bral hemorrhage,which can reflect the condition of the patients to a certain extent,and also have an important role in the evaluation of treatment effect.【期刊名称】《中国实验诊断学》【年(卷),期】2016(020)005【总页数】3页(P768-770)【关键词】脑出血;IL-17;IL-23;预后【作者】付晓雪;王笑嫔;公立平【作者单位】海南省边防总队医院内科，海南海口 570208;海南省边防总队医院内科，海南海口 570208;海南省边防总队医院内科，海南海口 570208【正文语种】中文【中图分类】R743.34急性脑出血是常见的神经系统急症，具有较高的发病率、致残率及病死率，患者预后大多不良。
神经干细胞定向分化研究
神经干细胞定向分化研究随着生物医学技术的不断发展，神经干细胞逐渐成为治疗神经损伤和疾病的一种重要手段。
神经干细胞具有分化为多种神经细胞的能力，可以用于修复受损的神经系统。
然而，神经干细胞的分化过程是十分复杂的，需要借助多种信号通路的调节。
本文将介绍神经干细胞定向分化的研究进展，包括分化因子的作用、细胞外基质的调节、光学和机械性质的影响等方面。
分化因子的作用是神经干细胞定向分化的关键。
分化因子是一类能够促进干细胞向特定细胞系分化的蛋白质，其中最重要的一类是转录因子。
转录因子能够控制基因的表达，从而影响神经干细胞的分化命运。
目前已经发现了多种神经分化因子，如索玛托因、骨形态发生蛋白、视杆细胞生成蛋白等。
这些因子通常通过转录因子的方式控制基因的表达来实现细胞定向分化。
此外，近年来还有研究表明，基因编辑技术可以在神经干细胞中引入特定基因，从而达到定向分化的效果。
除了分化因子外，细胞外基质的调节也是神经干细胞分化的重要因素之一。
细胞外基质是细胞周围的一种复杂的分子结构，由胶原蛋白、纤维连接蛋白等多种成分构成。
它可以通过与细胞膜上的受体相互作用，调节细胞的增殖、分化和生长等生理过程。
实验研究表明，细胞外基质的化学成分和结构对神经干细胞的定向分化过程具有重要的影响。
例如，胶原蛋白可以激活细胞内的信号通路，从而促进神经干细胞向神经元的分化。
另一方面，光学和机械性质也可以影响神经干细胞的定向分化。
光学手段主要包括激光束和光斑，可以通过调控光束和光斑的形状、强度和持续时间等参数，来控制神经干细胞的分化行为。
例如，光学手段可以用来控制同种细胞系不同亚型间的分化，或者将不同细胞系的细胞分化为目标神经细胞。
而机械性质主要包括细胞外基质的刚度和微环境的力学性质等，可以通过调节细胞外力、细胞排列方式、细胞形态等因素，来影响神经干细胞的定向分化。
在神经干细胞定向分化方面，研究者们正不断探索新的途径和方法。
例如，利用生物反应器或微流控平台来模拟生物体内不同细胞之间的相互作用，可以创造出更真实的细胞微环境，从而提高神经干细胞的分化效率。
IL 的免疫调节作用
Th17与Treg可以相互转化，形成免疫网络。IL-6、 IL-23水平升高时，Treg自我分化为Th-17，IL-17 分泌释放增强，炎症反应持续存在和加重。在集体 炎症反应中，当Th17增加时常提示Treg减少。
IL-6和TGF-β的作用机制
TGF-β通过细胞膜上的TGF-βRⅠ/TGF-βRⅡ活 化下游分子SMAD2/3/4,并导致初始CD4+T细胞转录因 子Foxp3+和RORγt上调,因此TGF-β能同时启动Th17 细胞和CD4+CD25+Treg的分化。
IL-6通过细胞膜上受体gp130/IL-6Ra活化下游 分子TAT3、STAT1,在TGF-β协同作用下, STAT-3可 上调RORγt表达及抑制Foxp3的表达,诱导初始CD4+T 细胞分化为Th17,促进IL-17的表达和分泌,同时抑制 初始CD4+T细胞CD4+CD25+Treg细胞的分化。
Th-17受到细胞因子的调节
• Th17发育成熟后,细胞的稳态、增殖及IL-17的释放主要 由IL-17、IL-23及IL-21调节。
• IL-23：由DC及其他抗原呈递细胞分泌的细胞因子IL-23 可以激活JAK-STAT信号途径,引起JAK2、Tyk2的磷酸化, 从而促进STAT3磷酸化，激活STAT3而促进IL-17的分泌。 另外，IL-23不像其他T细胞存活因子(如IL-7)一样持续 产生,因此,Th17细胞的长期存活依赖慢性炎症。
IL-17D：是一种新的分泌型细胞因子,能刺激内皮细胞产生
IL-6、IL-8、GM-CSF（粒细胞集落刺激生物因子）,可以抑制 髓样造血祖细胞向红细胞分化。
干细胞定向分化
干细胞定向分化
干细胞是一类能够自我更新并且具有多潜能分化能力的细胞。
它们能够分化为各种不同类型的细胞，包括神经元、心肌细胞、胰岛细胞等等。
这种特殊的潜能使得干细胞被视作医学研究中的重要工具。
定向分化是一种关键技术，能够将干细胞分化为特定类型的细胞。
这种技术是通过模拟胚胎发育过程中的信号通路来实现的。
下面是干细胞定向分化的几个不同类型的细胞。
1.神经元：神经元是神经系统中的基本单位。
神经元定向分化可以被用来研究神经系统发育、神经退行性疾病和神经系统创伤恢复等。
神经元可用于大脑血管性痴呆和帕金森氏病等神经系统疾病的治疗。
2.心肌细胞：心肌细胞是心脏的组成部分。
它们能够收缩来产生心跳。
心肌细胞定向分化被用于治疗心脏病。
这种技术已经得到了广泛的应用，成为治疗心脏疾病的一种新方法。
3.胰岛细胞：胰岛细胞是胰腺中的细胞，能够产生胰岛素来控制血糖水平。
胰岛细胞定向分化被用来治疗糖尿病，因为它们能够替代受损的胰岛细胞。
干细胞定向分化是医学领域的关键技术，并且已经被证明对许多医学领域都是非常有用的。
虽然这种技术仍然需要进一步的研究和发展，但随着技术的不断改进，它将被用于治疗更多的疾病和创伤。
神经干细胞定向分化为多巴胺能神经元的研究的开题报告
神经干细胞定向分化为多巴胺能神经元的研究的开题报告
题目：神经干细胞定向分化为多巴胺能神经元的研究
一、研究背景
帕金森病是一种以突出的运动障碍为主的慢性退行性神经系统疾病。
目前尚未发现治愈手段，只能通过药物、手术等方式缓解症状。
由于多巴胺能神经元的死亡是帕金森病发病和进展的重要原因之一，因此神经干细胞（NSC）定向分化为多巴胺能神经元被认为是治疗帕金森病的潜在策略之一。
二、研究目的
本研究旨在通过培养和定向分化人类NSC，获得特定的神经元类型——多巴胺能神经元，并对其进行表征及评估其在治疗帕金森病中的应用前景。
三、研究内容及方案
1. 建立NSC培养体系：从人类胚胎干细胞或诱导多能干细胞中分离NSC，建立其培养体系。
2. 定向分化NSC为多巴胺能神经元：将NSC诱导定向分化为多巴胺能神经元，并通过形态学、免疫荧光染色等手段进行表征。
3. 评估多巴胺能神经元的功能：通过细胞培养、药物刺激等方式评估多巴胺能神经元是否具有正常的生理功能。
4. 评估多巴胺能神经元在治疗帕金森病中的应用前景：通过细胞移植等方式评估多巴胺能神经元在治疗帕金森病中的应用前景。
四、研究意义
NSC定向分化为多巴胺能神经元的研究可以为研究帕金森病的发病机制和治疗手段提供重要实验材料和基础，有望为开发治疗帕金森病的新方法提供理论基础和实验支持。
白介素17可增强间充质干细胞免疫抑制功能
近日，国际学术期刊Cell Death and Differentiation 在线发表了中国科学院上海生命科学研究院健康科学研究所时玉舫研究组的最新研究成果论文Interleukin-17 Enhances Immunosuppression by Mesenchymal Stem Cells。
研究揭示白介素17（interleukin 17, IL-17）可通过调节mRNA稳定性，增强间充质干细胞（Mesenchymal stem cell, MSC）的免疫抑制功能，这对阐明IL-17与MSC在炎症、肿瘤等疾病发生中的作用和探寻相关治疗新方案具有重要意义。
MSC是广泛存在于机体组织中的干细胞，易于分离获取。
其不仅具有多向分化的潜能，更重要的是它具有其它干细胞不具有的免疫调节能力。
MSC有向创伤部位趋化的特性，定植于损伤部位的MSC 与炎症微环境之间存在交互作用，参与塑造和调控局部免疫微环境，在免疫紊乱性疾病病理机制、干细胞治疗和再生医学领域中都占有重要地位。
MSC免疫调节作用的发挥有赖于炎症因子IFNγ和TNFα的“赋权（licensed）”。
博士研究生韩晓燕的研究发现，IL-17作为促炎症因子中的“明星”分子，可以增强由IFN和TNF所诱导的MSC 免疫抑制作用。
IL-17的这种作用是通过提高MSC中一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase, iNOS）的表达来实现的。
以刀豆蛋白A（concanavalin A, Con A）诱导的肝损伤为疾病模式，研究明确IL-17和IFNγ、TNFα处理的MSC能完全治愈肝损伤。
进一步的机制研究表明，IL-17可通过下调促mRNA降解因子-ARE/poly(U)-binding/degradation factor 1(AUF1)，而增强iNOS mRNA的稳定性，形成炎症因子调控MSC免疫抑制功能的最大化。
该研究首次揭晓了IL-17对MSC免疫抑制功能的调节作用及其机制，为全面阐释MSC 免疫调节规律提供了新的理论观点和临床探索方向。
IL-17的免疫调节作用
Th-17受到细胞因子的调节
• Th17发育成熟后,细胞的稳态、增殖及IL-17的释放主要 由IL-17、IL-23及IL-21调节。 • IL-23：由DC及其他抗原呈递细胞分泌的细胞因子IL-23 可以激活JAK-STAT信号途径,引起JAK2、Tyk2的磷酸化, 从而促进STAT3磷酸化，激活STAT3而促进IL-17的分泌。 另外，IL-23不像其他T细胞存活因子(如IL-7)一样持续 产生,因此,Th17细胞的长期存活依赖慢性炎症。 • IL-21 ：Th17细胞分泌的IL-21通过自分泌环路,促进 STAT-3和RORγ t表达,促进Th17细胞的增殖,是Th17细胞 生物学效应放大的主要机制。
B. IL-17可以提高CXC趋化因子的表达,进一步促进中性粒细胞 在炎症部位聚集;IL-17还可以引起支气管上皮细胞、静脉 内皮细胞、关节滑膜细胞释放CXC趋化因子配体(CXCL)-8, 引起中性粒细胞的趋化反应。
C. IL-17可以上调共刺激分子、主要组织相容性复合物(MHC) 抗原及T淋巴细胞刺激抗原肽呈递能力,促进DC成熟。 D. IL-17还可以放大共刺激分子如细胞黏附因子(ICAM)-1的诱 导作用，协同刺激T细胞的活化。
IL-17的分化调节作用
A. IL-17通过刺激靶细胞释放前炎症细胞因子及动员中性 粒细胞的细胞因子发挥作用,诱导IL-6、-氧化氮(NO) 和前列腺素E2(PGE2)产生,同时上调IL-1β 、TNF-α 、 INF-γ 和CD40配体等炎症细胞因子基因表达,促进局部 炎症的进展和扩大。IL-17与TNF-α 、IL-1β 相互作用, 产生协同效应,促进NO的合成及PGE2的表达,与IFN-γ 协同作用使靶细胞IL-8、单核细胞趋化蛋白(MCP)1mRNA表达增高，介导中性粒细胞和单核细胞聚集于炎 症部位,引起中性粒细胞蛋白酶和髓过氧化物酶(MPO) 等蛋白水解酶活性的增高,在体内引起中性粒细胞以间 隔腔室的形式大量聚集。
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探讨IL-17中和在自发性脑出血患者神经功能和神经干细胞定向分化的作用目的自发性脑出血(sICH)是一系列严重的高起病率、高致死、致残率的脑血管事件。
在实验动物模型和细胞水平上，最新研究发现IL-17细胞因子与sICH的发病机制关系密切。
此次研究的目的主要是阐明IL-17对sICH患者的在神经功能的临床价值和作用机制。
方法我们对45例重度脑出血患者以及45例正常健康人的血清IL-17水平进行动态的检测，我们采用建立完善的临床量表对自发性脑出血病人的神经功能损伤程度和神经功能恢复的状况进行详细评估并打分。
分别对不同分组的实验小鼠的神经功能损伤进行详细的分析和评价。
在此同时，建立细胞再生体系/共培养体系，根据组成成分不同将其分成三组，第一组是NSC培养体系,第二组是NSC+ TCRγδ细胞组，第三组是NSC + TCRγδ细胞+ IL-17中和组。
最后我们通过相关实验仪器测试了NSCs（神经干细胞）分化、nestin(巢蛋白)、GFAP（胶质纤维酸性蛋白）和MAP2（成熟神经元特异性标志物）的细胞存活率和不同的生物标志物。
结果sICH患者血清中的IL-17水平含量与自发性脑出血病人神经功能恢复相互之间呈显著负相关，(p<0.001)。
在细胞水平研究中，结果表明在细胞培养/共同培养体系中，IL-17中和可能会促进NSC的生存能力，这种NSC的生存能力将受到TCR γδ+共培养体系的影响(p = 0.031) ，TCRγδ细胞共培养的条件下NSCs存活率明显降低(p = 0.023)，差异有统计学意义，研究结果认为IL-17中和提高NSC定向分化为星形胶质细胞，而不是定向分化神经元细胞。
结论IL-17作为一种促进炎症反应的细胞因子，这种细胞因子具有非常强烈的神经细胞毒性作用，这种神经细胞毒性作用显著影响着sICH患者的神经功能恢复状况。
可能是由于IL-17促炎因子抑制了NSC向功能神经细胞的分化从而影响病人预后的1功能恢复。
实验研究得出IL-17中和的功能会削弱IL-17促炎因子抑制作用，IL-17中和不仅可以加强NSCs的定向分化水平，并且可以显著的促进神经功能的恢复。
关键词脑内出血；神经干细胞；白介素17；中和；定向分化AbstractObjective To investigate the effect of IL-17 on neuralfunction and neural stem cell differentiation in patients withspontaneous intracerebral hemorrhageObjective spontaneous intracerebral hemorrhage (sich) is a series of severe cerebrovascular events with high morbidity, mortality and disability. at the experimental animal model and cell level, recent studies have found that il-17 cytokines are closely related to the pathogenesis of sich. the aim of this study was mainly to elucidate the clinical value and mechanism of il-17 in neurofunction in patients with sich.Methods we performed a dynamic test of serum il-17 levels in 45 patients with severe intracerebral hemorrhage and in 45 normal and healthy patients. we used a well-established clinical scale to evaluate the degree of neurological impairment and neurological recovery in patients with spontaneous intracerebral hemorrhage in detail and rated. The neurological damage of different groups of experimental mice was analyzed and evaluated in detail. At the same time, the cell regeneration system / co-culture system was established, which was divided into three groups according to the composition, the first group was NSC culture system, the second group was NSCTCR \947;δcell group, the third group was NSCTC il-17 neutralization group in r\947;δcells. finally, we tested the cell viability and different biomarkers of nscs (neural stem cells) differentiation, nestin (nestin), gfap (glial fibroacid protein), and map2(mature1neuron-specific marker) through relevant experimental instruments.Result There was a significant negative correlation between serum IL-17 levels in sICH patients and neurological recovery in patients with spontaneous intracerebral hemorrhage (p<0.001). the results suggest that IL-17 neutralization may promote NSC viability in cell culture/co-culture systems, which will be affected by TCRγδco-culture systems (p =0.031). The survival rate of NSCs was significantly decreased (p =0.023) under co-culture of TCR \947;δcells.the results suggest that IL-17 neutralization enhances directional differentiation into astrocytes rather than directed differentiation of neurons.Conclusions IL-17 as a cytokine promoting inflammatory response, this cytokine has a very strong neurocytotoxic effect, which significantly affects the neurological recovery status of sICH patients. probably because IL-17 proinflammatory factors inhibit the differentiation of NSC to functional nerve cells and thus affect the functional recovery of patient prognosis. The IL-17 neutralizing function can weaken IL-17 pro-inflammatory factor inhibition, IL-17 neutralizing can not only strengthen the NSCs differentiation level, but also promote the recovery of nerve function.[Key words] Intracerebral hemorrhage; neural stem cells; interleukin 17; neutralization; directional differentiation探讨IL-17中和在自发性脑出血患者神经功能和神经干细胞定向分化的作用1 前言1自发性脑出血(sICH)是一系列严重的高起病率、高致死、致残率的脑出血疾病的统称，一般由非创伤或者先天疾病因素导致，如高龄、高血压、血清胆固醇水平低、饮酒、颅脑血管畸形和吸烟及医源性用药等甚至不明原因。
在中国这种病人的数量约占所有中风病人数量的8%-15%，全世界范围内，在一些发展中国家如非洲或亚洲国家中自发性脑出血患者占中风病人的比重更高，而且往往导致意想不到的坏结果，自发性脑出血患者一个月的死亡率大约占30%-55%，它往往导致较高的致残率及致死率，同时不幸的是超过 30%的存活者遗留神经功能缺损[1,2]。
近几十年来，随着医学科学技术的不断进步和发展，为了达到更好的治疗效果，如今医疗技术手段和治疗措施也在不断进步并且高超的技术和手段得到大规模推广和应用，目前全国范围内出现了大型的医疗机构急救中心，目的给了更快捷抢救病人，但是仅能有限的挽救生命或提高病患的生存率，在外科手术治疗方面，比如各种精细操作的开颅手术清除血肿，讲究显微操作小骨窗，起到了极少损坏责任血管或神经，但是经过人类共同的努力，目前仍缺乏有效的治疗方案和措施来降低sICH患者的致残及死亡率或改善脑出血患者的预后。
尤其是那些从病理分类中的脑出血急性期幸存下来的患者，虽然生命保住了，可能会引发长期的认知及肢体活动功能障碍，这些预后不良的患者所带来的治疗和术后康复治疗费用，显然会加重家庭和社会的经济负担，与此同时，每况愈下的生活质量也给病人和家属带来心里压力和精神负担[3]，因此为了挽救一个家庭，必须研究一种新的方法降低病死率成为医学界攻克的当务之急。