《Behavioural Brain Research》：Dysregulated immune system in chronic stress male rats is an outcome of altered mRNA expression, cytokines, and Th1/Th2 balance
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本研究通过35天慢性不可预测轻度应激（CUMS）大鼠模型，发现应激导致Th2细胞比例增加及Th1/Th2失衡，血清促炎细胞因子（IL-1α、IL-1β、IFN-γ、GM-CSF）水平下降而IL-2升高，转录组分析揭示免疫相关通路基因（Maf、Irf4、Gfi1、Bcl6b）表达改变，表明慢性应激通过免疫细胞极化及关键基因调控引发免疫失调。
罗泽珠|黄一恒|唐卢涵|高奇康|侯功林|邵建中|沈云云
中国浙江省科学技术大学理学院认知神经科学研究所及心理学系，杭州
摘要
慢性压力已知会导致免疫系统功能障碍，这可能促进多种高发疾病的发展。然而，慢性压力期间免疫失调的机制仍不甚明了。在本研究中，我们探讨了35天慢性不可预测的轻度压力（CUMS）对20只雄性Sprague–Dawley大鼠的行为模式、淋巴细胞亚群比例、血清细胞因子水平以及外周血白细胞转录组的影响。经过35天的CUMS暴露后，这些大鼠表现出慢性不可预测轻度压力的典型特征，包括焦虑样行为和抑郁样行为的增加。我们发现淋巴细胞中Th2细胞的比例显著增加，导致Th1/Th2失衡。此外，促炎细胞因子IL-1α、IL-1β、IFN-γ和GM-CSF的血清水平显著下降，而IL-2的浓度显著升高。转录组分析显示CUMS后基因表达发生了广泛变化，尤其是在与免疫系统功能相关的通路中。我们的研究结果表明，慢性压力通过Th1/Th2失衡及关键免疫相关基因（包括Maf、Irf4、Gfi1和Bcl6b）的变化诱导了免疫失调，这为压力引起的免疫功能障碍提供了潜在机制。
引言
慢性压力是人类适应环境恶化、生活压力或创伤经历过程中不可避免的因素。它也是抑郁症、心血管疾病、癌症、糖尿病、自身免疫性疾病和上呼吸道感染等现代常见疾病的风险因素[10, 41]。这些病理关联主要源于慢性压力引起的下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴失调[2]、糖皮质激素受体抵抗[Sheldon [11]以及持续炎症[38]。压力诱导的免疫调节机制已得到充分证实[13]，但慢性压力与外周免疫细胞功能之间的具体联系尚未完全阐明[15]。
由于压力类型的不同（有无感染）或评估指标的不同，慢性压力对免疫功能的影响并不一致。Klopack等人发现慢性社会压力会降低T细胞的比例，表明免疫系统的脆弱性增加[20]。在啮齿动物模型中，研究人员报告CUMS后脾脏中的Th17细胞数量减少，血清IL-17水平降低[34]。相反，某些压力会选择性上调Th2型细胞因子，导致Th1/Th2失衡[4]。应激激素（如肾上腺素能和糖皮质激素）会影响昼夜节律基因Per1，促使CD4+ T细胞分化为Th2细胞，并下调Th1细胞因子TNF-α、IFN-γ和GM-CSF[8]。相比之下，Du Preez等人发现CUMS不会引起外周炎症，小鼠血浆中的TNF-α、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10或IL-12水平没有显著差异[14]。总体而言，这些发现挑战了慢性压力会均匀升高或抑制循环细胞因子的简单观点。相反，需要更细致地研究免疫系统在多个层面的响应。
此外，关于CUMS模型的研究更多集中在脑科学领域[16, 35；L. Y. [37]，而非外周系统。虽然慢性压力已知会导致海马区基因表达的广泛变化，从而引发结构和功能损伤[21]，但外周血白细胞（PBLs）也为评估免疫状态提供了高度相关且易于获取的模型。值得注意的是，转录组分析表明血细胞反映了体内80%以上组织的基因表达模式，而PBLs是免疫系统的关键组成部分[22]。Powell等人还观察到暴露于慢性压力下的小鼠外周血中未成熟单核细胞的促炎转录因子活性增加[28]。因此，分析PBLs中的炎症相关基因表达是探索慢性压力对免疫调节影响的可靠方法。
基于现有证据表明慢性压力与Th2极化有关[30, 4]，我们假设CUMS会促使Th1/Th2平衡向Th2优势方向转变，并伴随PBLs中细胞因子谱型和转录网络的具体变化。在此研究中，我们旨在探讨CUMS如何影响免疫过程，导致细胞因子水平和基因表达的变化，从而引起与系统性和外周性疾病相关的免疫系统功能和组成改变。
动物实验
动物
从中国科学院动物实验中心购买了20只6周大的雄性Sprague–Dawley大鼠，饲养条件为温度22±2°C、湿度50–60%、12/12小时光照周期（早上8点开启），并自由提供食物和水。所有动物经过10天的适应期后，随机分配到慢性压力组或对照组（每组10只）。对照组每笼饲养2只大鼠，而慢性压力组...
CUMS诱导的情绪障碍表型
在开放场地测试中，CUMS组动物的中心穿越频率（F(1, 17) = 30.184，p < 0.001）、停留次数（F(1, 17) = 10.825，p < 0.01）和移动距离（F(1, 17) = 15.672，p < 0.001）均显著降低（图1，A-C）。根据成对比较结果，CUMS组的中心穿越频率（p < 0.001）、停留次数（p < 0.001）和移动距离（p < 0.001）在测试后也显著降低。同样，在蔗糖偏好测试中...
讨论
慢性不可预测的轻度压力（CUMS）模型已被广泛用于模拟啮齿动物的慢性压力[3, 32]，但其对外周免疫系统的具体影响仍不甚清楚。在本研究中，通过结合行为评估、细胞因子分析和外周血白细胞的RNA-seq，我们证明了CUMS可以诱导免疫抑制状态。这表现为Th2细胞增加和Th1/Th2比例下降...
作者贡献声明
邵建中：撰写、审稿与编辑、监督、项目管理和概念构思。
沈云云：撰写、审稿与编辑、监督、项目管理和概念构思。
罗泽珠：撰写初稿、数据管理。
黄一恒：撰写初稿、数据管理。
侯功林：撰写、审稿与编辑、监督、项目管理和概念构思。
唐卢涵：方法学研究、资金申请和正式数据分析。
高奇康：方法学研究和资金支持
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
感谢浙江省自然科学基金（项目编号LQ20C090001）、上海精神障碍重点实验室开放基金（项目编号13dz2260500）以及浙江省科学技术大学基本研究基金（项目编号2020Q047、16062019-Y、20062157-Y）的支持。
