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多发性硬化(MS, multiple sclerosis)是基因因素和环境因素共同参与的主要由T细胞介导的自身免疫性疾病。自然杀伤(NK, natural killer)细胞是固有和适应性免疫的重要的调节因素,在抑制细胞介导的自身免疫中有关键作用。MS患者NK细胞数量减少,并且有细胞因子产生缺陷。但由于很多疾病都与NK细胞缺陷有关,NK细胞在MS患者数量和功能的变化,是先于MS的发生还是MS的一个结局,还不确定。鉴于MS是一个基因易感性疾病,NK细胞表面的杀伤免疫球蛋白样受体(KIR,killer immunoglobulin-like receptor)基因及人类白细胞分化抗原-C (HLA, human leucocyte antigen)是否参与MS的易感性,是我们第一部分的研究内容,旨在加深对MS发病机制的认识。RT-PCR方法对MS患者与对照人群KIR和HLA-C配体基因的基因型进行分析,并使用Odds Ratio (OR)风险评估来研究其对MS患病风险的影响。本研究发现MS患者携带抑制性KIR2DL2基因增高,并增加了MS的罹患风险。HLA-C 1和HLA-C2配体单独存在时,不影响MS的患病风险。HLA-C 1配体存在时,KIR2DL2基因对MS的患病风险增加,KIR2DL2主要通过与HLA-C 1配体结合发挥MS易感作用。MS根据病变累及部位不同,临床上可表现为多种症状和体征。MS患者中约40%-70%有认知障碍,认知障碍可以在病程早期出现,但由于MS患者的肢体运动功能障碍很突出,认知损伤经常被忽视,早期发现患者的认知障碍并予以治疗可提高患者的生活质量。第二部分我们使用数字—符号模式测验(DSMT, Digit Symbol Modality Test)、语义流畅性测试(SVFT, Semantic verbal fluency test)(动物,水果/蔬菜)、数字广度测试(DST, Digit span test)检查RRMS患者的认知功能,研究发现MS患者早期有持续注意力、信息处理速度、记忆力和执行功能损伤。胼胝体(CC,Corpus Calllosum)是连接两个大脑半球的最大的白质纤维束,在认知和信息整合功能中有重要的作用,CC是否可以反映患者的认知功能?本实验通过CC与认知的相关性分析,发现穿过CC膝部、压部和整个CC纤维束的容积、FA和DR值与认知功能中度相关,可部分反应认知功能的改变。普通MRI (MRI, magnetic resonance imaging)上的正常外观脑白质(NAWM, normal appearing white matter),也有白质纤维的早期损伤,弥散扩张纤维成像(DTT, diffusion tensor tractography)技术是否可以更敏感的反应白质纤维的早期改变?本实验对其进行了研究,发现穿过MS患者病灶的神经纤维有可见的结构损伤,穿过病灶对侧NAWM神经纤维的FA值早期降低,提示FA值可以作为白质早期改变的指标之MS的治疗一直很棘手,尤其对严重的MS类型。米托蒽醌(MX, mitoxantrone)是第一个被批准用于恶性复发缓解型MS (RRMS, relapsing-remitting multiple sclerosis),继发进展型MS (SPMS, secondary progressive multiple sclerosis)和进展复发型MS (PRMS, progressive relapsing multiple sclerosis)治疗的细胞毒性药物。小胶质细胞是中枢神经系统(CNS, central nervous system)的巨噬细胞和抗原呈递细胞,除了将抗原呈递给侵入CNS的T细胞、再次激活T细胞外,小胶质细胞可以分泌多种细胞因子,调节入侵T细胞的亚型,从而促进MS的发病过程。由于MX分子很小,在疾病状态下极易通过损伤的血脑屏障(BBB, blood brain barrier),可以直接作用于CNS的细胞,MX对CNS小胶质细胞的影响是我们第三部分研究的主要内容。使用LPS激活BV2小胶质细胞系,0,0.02,0.2,2,20,200 ng/ml的MX干预细胞。MTT及细胞流式发现MX大于2 ng/ml时,以一种剂量依赖方式导致明显的细胞死亡,细胞死亡的主要方式为晚期凋亡和坏死。我们继而选取0.02和0.2ng/ml MX进一步研究其对小胶质细胞免疫调节的影响,Elisa方法检测BV2细胞白介素-10(IL-10,interleukin)和IL-23p19产生的变化。研究发现LPS单独刺激增加BV2促炎性细胞因子IL-23p19的产生,不影响抗炎性细胞因子IL-10的表达。0.02和0.2ng/ml的MX下调BV2细胞中IL-23p19的表达,并增加IL-10的产生。MX除了对小胶质细胞有毒性作用外,也有免疫调节作用。这些发现为我们开发MS治疗药物提供了新思路。综上所述,本研究发现KIR基因参与MS的易感性；RRMS患者早期有信息处理速度、记忆力、持续注意力和执行功能等认知功能损伤,穿过CC纤维束可部分反映认知功能；MS患者病灶的神经纤维有结构损伤,NAWM神经纤维的FA值早期降低,可以作为评估白质早期改变的指标之一；MX除了对小胶质细胞有毒性作用外,也有免疫调节作用,抗炎性和促炎性细胞因子的平衡在MS药物治疗机制中有重要的作用。