WBP全身體積描記系統(tǒng)在過敏研究中的應(yīng)用

超敏反應(yīng)（hypersensitivity）是一種異常、過高的免疫應(yīng)答，即機(jī)體與抗原性物質(zhì)在一定條件下相互作用，產(chǎn)生致敏淋巴細(xì)胞或特異性抗體，如與再次進(jìn)入的抗原結(jié)合，可導(dǎo)致機(jī)體生理功能紊亂和組織損壞的免疫病理反應(yīng)。

Ⅰ型超敏反應(yīng)是指已致敏的機(jī)體再次接觸相同抗原后在數(shù)分鐘內(nèi)所發(fā)生的超敏反應(yīng) 。其主要特點(diǎn)是：①發(fā)生快，消退亦快；②主要由特異性 IgE 介導(dǎo)；③通常引起機(jī)體生理功能紊亂，一般不遺留組織損傷；④具有明顯個體差異和遺傳背景。

最近，Ⅰ型超敏反應(yīng)重燃了許多專家對皮膚免疫療法研究的熱情，作為皮下注射免疫療法的替代。在下列研究中，來自奧地利薩爾斯堡大學(xué)生物科學(xué)系研究過敏與免疫學(xué)的Evgeniia Korotchenko等學(xué)者就采用了經(jīng)屋塵螨(HDM)誘導(dǎo)的肺炎小鼠模型，使用激光輔助表皮免疫治療法，探究激光對于促進(jìn)表皮過敏原特異性免疫治療的潛力，于2019年末發(fā)表了關(guān)于應(yīng)用激光表皮免疫治療法和除色屋塵螨提取物成功減輕過敏性肺部炎癥小鼠模型的過敏反應(yīng)的文章，相關(guān)研究成果已刊登于《EAACI歐洲變態(tài)反應(yīng)和臨床免疫學(xué)會》期刊。

屋塵螨(HDM)在室內(nèi)環(huán)境中普遍存在，其過敏原是世界范圍內(nèi)過敏性鼻炎和過敏性哮喘的主要常年誘因。HDM過敏原的高致敏能力歸因于適應(yīng)性免疫系統(tǒng)和先天免疫系統(tǒng)的組合效應(yīng)。幾種HDM過敏原，包括兩種致敏率最高的屋塵螨過敏原Der p 1和Der p 2，通過蛋白酶激活受體和模式識別受體刺激先天免疫系統(tǒng)，促進(jìn)過敏免疫反應(yīng)。

該研究團(tuán)隊(duì)對經(jīng)屋塵螨(HDM)誘導(dǎo)的肺炎小鼠模型進(jìn)行了一系列的再刺激實(shí)驗(yàn)，比較了各治療組之間的療效，如激光表皮免疫療法(laser-facilitated EPIT)組、皮下免疫療法(SCIT)組、對照組等。實(shí)驗(yàn)過程中采用了全身體積描記系統(tǒng)(WBP)對實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行了全面的呼吸參數(shù)檢測；另外也進(jìn)行了免疫球蛋白測定、阻斷IgG測定、及對淋巴細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)以進(jìn)行一系列細(xì)胞因子測定和細(xì)胞分析。

經(jīng)分析，與皮下免疫治療相比，激光表皮免疫治療引起類似IgG抗體的應(yīng)答。表皮的激光微孔有助于記憶T細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的產(chǎn)生。除色屋塵螨提取物（HDM extract)誘導(dǎo)脾細(xì)胞的先天細(xì)胞因子反應(yīng)，這些反應(yīng)部分成功被激光微穿孔表皮治療所抑制。表皮免疫治療引起的治療相關(guān)IgE水平略低于皮下免疫治療，并誘導(dǎo)了具有阻斷能力的IgG，下調(diào)細(xì)胞因子反應(yīng)，并顯著改善了肺功能。

圖6:肺功能和支氣管肺泡灌洗液BALF的細(xì)胞組成。采用全身體積描記法（WBP），在(B)治療前，和經(jīng)過(A和B)治療后測定了呼吸間歇(Penh)。數(shù)據(jù)顯示為在逐步增加乙酰甲膽鹼挑戰(zhàn)下Penh曲線下的面積(AUC)。如(B)所示，組內(nèi)治療效果(治療前后)的比較顯示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。流式細(xì)胞儀分析治療后的支氣管肺泡灌洗液BALF的細(xì)胞組成，顯示每個BAL恢復(fù)的嗜酸性粒細(xì)胞(C)和CD4+ T細(xì)胞(D)數(shù)量。E) BALF總CD4 +細(xì)胞中FoxP3+細(xì)胞百分比。數(shù)據(jù)以平均值±SD和個體數(shù)據(jù)點(diǎn)表示(n = 8)， ***P < .001， **P < .01， *P < .05, NS =無顯著性差異

如圖所示，激光表皮免疫療法能顯著改善肺功能，其表現(xiàn)為Penh(呼吸簡寫)的減少，而Penh是WBP測量的與BALB/c小鼠氣道高反應(yīng)性相關(guān)的替代參數(shù)。與其他參數(shù)相似，除色提取液+EPIT和除色提取液+SCIT比使用硫酸鋁鉀+SCIT顯示出更強(qiáng)效的Penh降低(圖6A)。在所有3個治療組中（除假治療或未治療組外），Penh顯比為治療前呈現(xiàn)著降低(圖6B)。這與與細(xì)胞浸潤BALF的減少有關(guān)(圖6C和D)。治療還導(dǎo)致BALF中FoxP3 + T細(xì)胞的百分比增加，這一比例明顯高于僅EPIT組的未處理小鼠(圖6E)。

皮下注射免疫小鼠或表皮激光微孔免疫小鼠可誘導(dǎo)相似的IgG抗體水平，但表皮激光微孔優(yōu)先誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和下調(diào)T細(xì)胞細(xì)胞因子的產(chǎn)生。這種效果被發(fā)現(xiàn)是激光治療本身的結(jié)果，而非提取物的應(yīng)用。表皮治療致敏動物可誘導(dǎo)阻斷IgG，顯著改善肺功能，效果優(yōu)于皮下治療。在整個治療過程中，也沒有發(fā)生局部或全身的副作用。

綜上所述，通過激光產(chǎn)生的皮膚微孔使用除色屋塵螨HDM提取物進(jìn)行過敏原特異性免疫治療，為屋塵螨引發(fā)的過敏和肺部炎癥提供了安全有效的治療選擇。該研究成果對過敏藥物的開發(fā)及治療手段起了更深一層的啟發(fā)作用，全身體積描記系統(tǒng)WBP無疑在該實(shí)驗(yàn)與研發(fā)中起了關(guān)鍵作用。


 
塔望科技在同類進(jìn)口產(chǎn)品上升級整合，開發(fā)出集成化更高的全身體積描記系統(tǒng)（WBP），使操作最簡化。全身體積描記系統(tǒng)自帶霧化給藥功能，可將致敏原在線霧化激發(fā)，實(shí)時監(jiān)測動物的呼吸肺功能指標(biāo)的變化。還可選擇紅外熱成像功能，對動物進(jìn)行實(shí)時不間斷體溫測量。 

WBP系統(tǒng)不僅可以用于哮喘前后肺功能參數(shù)的變化，還可用于睡眠呼吸研究、ARDS、肺纖維化、COPD、呼吸衰竭、藥物評價、毒性研究等。具有不同規(guī)格的體積描記器，適用于小鼠、大鼠、犬、猴等動物。