骨髓间充质干细胞(BMSC)不仅有自我更新、多向分化潜能,还有免疫调节作用,在组织修复、自身免疫病治疗中具潜在应用价值。BMSC的免疫调节机制研究备受关注。B7-H4是新近发现的负性协同刺激分子,实验组前期研究表明B7-H4组成性表达于BMSC并介导其对T细胞的免疫调节作用,但具体机制尚待进一步探讨。本研究拟以神经系统自身免疫病多发性硬化(MS)为切入点,结合临床和MS的动物模型实验性变态反应性脑脊髓炎(EAE),利用组成性表达B7-H4的小鼠间充质干细胞(MSC)株C3H10T1/2,自主研发的抗B7-H4单克隆抗体和B7-H4 Ig融合蛋白等干预B7-H4信号,明确MSC表达的B7-H4在治疗EAE中的体内效应及途径,探讨B7-H4在MSC免疫调节中的作用机制,尤其对T细胞极化、调节性T细胞和树突状细胞等免疫细胞和分子的作用及效应途径,为MS等自身免疫病的治疗开拓新的靶分子和途径。
mesenchymal stem cells;B7-H4;multiple sclerosis;immunomodulation;
本项目旨在明确B7-H4 在C3H10 细胞移植于EAE小鼠后的初步效果,探讨B7-H4在MSC治疗MS中的作用及机制。已有结果显示(1)MSC细胞株C3H10移植治疗MS模型EAE安全、有效,可减轻发作程度,减少组织损伤,病灶周围存在极少量GFP标记的C3H10细胞;B7-H4靶向干扰的C3H10(C3H10-ShRNA-B7-H4)移植组较阴性对照组和C3H10移植组EAE神经功能缺损评分高,组织损伤重,炎性细胞浸润明显;各移植组均未见肿瘤发生。(2)表达B7-H4的C3-H10能抑制PHA激发的小鼠脾淋巴细胞的增殖和活化,阻滞细胞周期于G0/G1期,保护其免受活化诱导的细胞凋亡(AICD);而下调B7-H4后C3H10的上述作用被逆转。(3)下调B7-H4的C3H10细胞凋亡比例增加;且表面趋化因子受体CXCR4表达明显下调;这与人骨髓MSC(hBMSCs)的研究结果一致。(4) 研究期间,Podojil JR等的论文发表,证明了B7-H4Ig在EAE中通过IL-10/Treg机制发挥免疫抑制作用,这与本实验组预期设想一致。(5)另外,实验组对不同协同刺激分子在hBMSCs和胎盘源MSC(PDMSCs)免疫调节中的作用的研究结果显示hBMSCs组成性表达B7-H4,而PD-L1为诱导表达,而PDMSCs不组成性表达B7-H4,但组成性表达PD-L1和FasL,PD-L1对T细胞细胞周期、FasL对T细胞凋亡在不同时相发挥免疫抑制作用;另外,hBMSCs和hPMSCs对B细胞也发挥了免疫调节作用。(6)已有结果提示C3H10移植在EAE中主要通过免疫调节起治疗作用,而非替代损伤细胞;敲除B7-H4的C3H10除了免疫调节作用受损,其低免疫原性也受损,易凋亡,更早被机体的免疫系统清除,在体内维持活性的时间短暂。鉴于MSC移植较B7-H4 Ig治疗EAE既有促修复、又有免疫调节、减少组织损伤的作用,维持时间较长,代价低,且安全,更有优势。本项目初步结论是表达于C3H10的B7-H4在其免疫调节中,在其移植治疗EAE中起了重要的作用;B7-H4可作为EAE治疗的新靶点。基本证明实验预期结果。本项目已发表SCI 论文1 篇,部分实验结果已投稿,并受邀在国际神经修复协会第六届年会、中华医学会第十六届全国神经病学年会等上口头发言,培养研究生5名,一名已毕业。