特发性炎性肌病（idiopathic inflammatory myopathies,ⅡM）是一组涉及慢性肌肉炎症反应导致进行性肌萎缩为特征的系统性自身免疫疾病。根据其临床特征、肌肉组织病理学和免疫学特征分型包括皮肌炎（dermatomyositis,DM）、多发性肌炎（polymyositis,PM）、散发性包涵体肌炎（sporadic inclusion body myositis,IBM）和坏死性自身免疫肌病（necrotizing autoimmune myopathy,NAM）等。虽然以前的研究表明炎性肌病的特征是急性或亚急性进行性肌无力和肌组织内炎症细胞的浸润,但是由于其病因及病理机制并不清楚,目前,炎性肌病的临床治疗主要以激素、免疫抑制剂、生物制剂治疗为主,但是由于缺乏特异性,炎性肌病的治疗在临床上出现较多的药物毒副作用。因此,只有通过寻找炎性肌病的发病机理,明确其发生、发展的关键的免疫调节通路,从中找到特异性诊断和病情活动性指标以及药物治疗的靶点,阐明炎性肌病的病理生理学和治疗选择,才能为炎性肌炎的临床缓解铺平道路。尽管炎性肌病确切的发病机制尚不清楚,但是炎性肌病被认为是遗传因素、感染、环境因素和免疫功能紊乱等交互作用所造成的。目前,大量研究表明自身免疫机制是这类疾病发生、发展的关键环节。其中,细胞因子和细胞趋化因子在炎性肌病的启动和进展中起了重要作用。细胞因子（cytokine）是由免疫原、丝裂原或其他刺激剂诱导多种细胞产生的低分子量的可溶性蛋白质,具有调节固有免疫和适应性免疫、细胞生长、血细胞生成、以及损伤组织修复等多种功能。目前细胞因子主要是通过分泌参与炎症和/或自身免疫疾病的发展和发病机制。白细胞介素是由一类由多种类型细胞产生的多功能性细胞因子,目前研究发现白细胞介素可以通过调节免疫应答和炎症反应调来节众多的生理进程。其在炎症和免疫反应中信号调节失常有可能导致一些疾病的开始和维持,比如炎症性肠病、多发性硬化等。它主要通过调节淋巴细胞分化和向炎症区域募集及上调其他细胞因子和趋化因子等发挥作用。同时,白细胞介素在许多自身免疫性疾病中也扮演着重要角色,比如在类风湿关节炎和自身免疫性脑脊髓膜炎等过程中都发挥着重要作用。与这些研究相比,目前国内外对于白细胞介素在炎性肌病中的研究相对较少。白细胞介素-37（IL-37）是最近鉴定的白细胞介素-1（IL-1）家族成员,研究发现IL-37可以作为关键抗炎细胞因子在调节炎症中起重要作用。据报道IL-37可以通过部分MerTK依赖的方式有效通过调节炎症过程中引起的MSU晶体在痛风性关节炎中起关键作用。同时在体内及体外研究均发现磷酸化细胞信号转导分子3（drosophila mothers against decapentaplegic protein 3,Smad3）参与 IL-37 的免疫抑制和抗炎特性,并且阻断Smad3的激活或者降低Smad3的表达均降低了 IL-37的抗炎活性。表明Smad3介导的IL-37的变化在免疫抑制及抗炎中起重要作用。但是,IL-37-Smad3信号通路在炎性肌病发展过程中的功能及作用机制在很大程度上仍然未知。因此,在本研究中,我们通过构建实验性免疫性肌炎（experimental autoimmune myositis,EAM）模型,探究EAM与验证因子IL-37的相关性并验证IL-37在百日咳毒素（pertussis toxin,PTX）诱导的炎性肌病中的作用;在明确IL-37对百日咳毒素诱导的炎性肌病中的作用基础上探究IL-37调控百日咳毒素诱导的炎性肌病的分子作用机制。研究表明:采用肌球蛋白（1Omg/kg）、完全弗氏佐剂（CFA）和百日咳毒素（PTX）免疫大鼠建立的实验性免疫性肌炎Lewis大鼠模型符合较理想的实验性免疫性肌炎动物模型;IL-37可以通过降低血清中肌酸激酶（creatine kinase,CK）和炎症因子IL-1β、IL-6、TGF-β1和TNF-α水平来改善炎性肌病;进一步分析发现IL-37可以通过调节自身免疫性肌炎Lewis大鼠模型中的Smad3来预防炎症反应。该研究不仅为IL-37调控百日咳毒素诱导的炎性肌病提供了理论基础,而且为炎性肌病的治疗提供了潜在靶点,对于炎性肌病的治疗具有重要意义。第一部分IL-37抑制百日咳毒素诱导的炎性肌病功能分析目的:通过构建实验性免疫性肌炎（EAM）动物模型,测定EAM模型中TNF-α、IL-6、IL-1β、TGF-β1和CK的含量挖掘与实验性免疫性肌炎相关的炎症因子;验证炎症因子IL-37在实验性免疫性肌炎（EAM）动物模型的作用。方法:1.采用肌球蛋白（10mg/kg）、完全弗氏佐剂（CFA）和百日咳毒素（PTX）免疫大鼠建立实验性免疫性肌炎动物模型;自身免疫性肌炎Lewis大鼠模型建立后处理分为2组:A组（PTX组）,腹膜腔注射百日咳毒素（PTX）每周进行一次,持续2周;B组（PTX+IL-37组）:在注射PTX后,第6周开始在腹膜腔注射3μg IL-37,每周一次,持续5周。只注射生理盐水的大鼠作为对照组。2.HE和Masson染色进行评估肺和肌肉组织的病理变化。3.利用ELISA用于评估验证因子TNF-α、IL-6、IL-1β、TGF-β1和血清CK的水平。4.所有值均表示为平均值±标准差（SD）;用SPSS 17.0进行统计分析（SPSS,Inc.,Chicago,IL,USA）;t检验用于评估组间差异和单因素方差分析;ANOVA用于评估2组以上之间的方差分析;P<0.05被认为是统计学上差异达到显著。结果:1.与对照组相比,Lewis大鼠模型组HE染色分析发现单核细胞浸润进入肌肉组织中;Masson三色染色以评估肺损伤阶段的组织学变化发现施用PTX的大鼠的组织表现出更多的纤维化和肌肉纤维萎缩;在EAM组大鼠中的肺组织中观察到类似的炎症,表明采用肌球蛋白（10mg/kg）、完全弗氏佐剂（CFA）和百日咳毒素（PTX）免疫大鼠建立实验性免疫性肌炎Lewis大鼠模型可以模拟人类肌炎的肢体无力症状以及出现典型的病理改变,符合较理想的实验性免疫性肌炎的动物模型。2.对照大鼠相比,注射PTX的大鼠血清中CK的水平显著增加;通过ELISA分析发现与EAM相关的细胞因子IL-1β、IL-6、TGF-β和TNF-α含量显著增加。3.在Lewis大鼠EAM模型中,IL-37显著降低了由PTX刺激诱导的肌肉和肺的组织学损伤;同时,与只施用PTX的大鼠相比,施用PTX和IL-37的大鼠CK、IL-1β、IL-6、TGF-β1和TNF-α水平显著降低。结论:采用肌球蛋白（10mg/kg）、完全弗氏佐剂（CFA）和百日咳毒素（PTX）免疫大鼠建立的实验性免疫性肌炎Lewis大鼠模型符合较理想的实验性免疫性肌炎动物模型;在EAM模型中与血清CK和炎症因子IL-1β、IL-6、TGF-β1和TNF-α水平显著相关;IL-37可以通过降低血清CK和炎症因子IL-1β、IL-6、TGF-β1和TNF-α水平改善炎性肌病。第二部分 IL-37通过SMAD3来调控百日咳毒素诱导的炎性肌病目的:通过构建EAM模型,分别对模型进行PTX、PTX+IL-37及PTX+IL-37+SIS3处理验证IL-37调控百日咳毒素诱导的炎性肌病的分子机制。方法:1.利用肌球蛋白（1Omg/kg）、完全弗氏佐剂（CFA）和百日咳毒素（PTX）构建EAM模型,然后将大鼠分为3组进行后续实验:A组（PTX组）,腹膜腔注射百日咳毒素（PTX）每周进行一次,持续2周;B组（PTX+IL-37组）:在注射PTX后,第六周开始在腹膜腔注射3μg IL-37,每周一次,持续5周;在C组（PTX+IL-37+SIS3组）在B组的基础上通过尾静脉注射10μmo1 Smad3抑制剂SIS3。2.HE和Masson染色进行评估肺和肌肉组织的病理变化。3.利用ELISA用于评估验证因子TNF-α、IL-6、IL-1β、TGF-β1和CK的含量。4.所有值均表示为平均值±标准差（SD）;用SPSS 17.0进行统计分析（SPSS,Inc.,Chicago,IL,USA）;t检验用于评估组间差异和单因素方差分析;ANOVA用于评估2组以上之间的方差分析;P<0.05被认为是统计学上差异达到显著。结果:1.组织学分析显示与对照组相比,施加IL-37和施加IL-37+SIS3后,由PTX刺激诱导的肌肉和肺损伤中显著减弱;同时,与施用PTX+IL-37的EAM组相比,施用PTX+IL-37+SIS3的EAM大鼠肌肉和肺损伤显著增强。2.与组织病变的变化一致,与对照组相比,施用的EAM大鼠血清中CK、IL-1β、IL-6、TGF-β1和TNF-α的水平显著降低;同时,与施用PTX+IL-37的EAM大鼠相比,PTX+IL-37+SIS3 的 EAM 大鼠血清中 CK、IL-1β、IL-6、TGF-β1 和 TNF-α的水平显著提高。结论:通过对EAM模型施加IL-37和Smad3抑制剂SIS3分析发现:IL-37可以减弱由PTX刺激诱导的肌肉和肺损伤,进一步分析发现IL-37调控百日咳毒素诱导的炎性肌病是通过调控Smad3的表达来实现的。