树突状细胞(DC)的分化控制着抗原提呈的终极效应。新近研究提示,Blimp1信号可能作为DC前体细胞(pre-DCs)分化和成熟过程中的一个重要调控子,在DC处理移植抗原的过程中调节相关功能分子表达;Axl信号在促进DC进一步成熟的同时,控制DC的趋化和黏附功能,保证免疫突触的有效形成。本项目拟通过重组慢病毒载体介导的发卡样siRNA基因干预,全程调控供者髓源性pre-DCs中Blimp1/Axl信号的表达,影响pre-DCs分化成熟过程中功能分子序贯表达,观察后继抗原提呈效应,从而验证上述理论假设,并探索诱导同种移植抗原免疫耐受状态的新方法;在此基础上,进而尝试通过对供者外周DCs进行Blimp1/Axl信号调控诱导耐受态的可能性。利用供者pre-DCs和外周DCs诱导耐受态的机制和方法,对临床移植具有现实意义。
dendritic cells;differentiation;pre-DCs;immune tolerance;Blimp1/Axl
树突状细胞(Dendritic cells, DCs)是最重要的抗原提呈细胞,在免疫应答全过程中起着枢纽作用。不同分化和成熟状态的DCs捕捉抗原及激活T细胞等免疫调节能力也不相同。通过对DCs分化基因进行干预,可以影响DCs的成熟及分化状态,进而调控DC的抗原提呈能力。Blimp1(B lymphocyte-induced maturation protein-1)参与调控B细胞的分化及T细胞的稳态和耐受态的形成, Axl信号在细胞的趋化、移动和黏附中具有重要作用,其二者均与DCs的分化和终极抗原提呈效应密切相关。依据研究计划,首先建立了CD34+骨髓干细胞定向分化为pre-DCs和DCs的诱导分化体系。对既往的DCs培养方案作了明显的改进,调整了细胞因子用量、换液方案、细胞弃用方式等关键环节,提高了培养DCs的数量和纯度,明确了pre-DCs分化中细胞因子表达谱系变化的状况,确定DCs的成熟与抗原提呈功能之间的关系,将DCs细分为悬浮、贴壁和混合三大群落,鉴别了三者之间存在的明显免疫学差异,为精确的免疫学研究奠定坚实的基础。同时,建立了两种Blimp1/Axl反义基因治疗方法,包括慢病毒载体Blimp1-shRNA(lenti-Blimp1)、慢病毒载体Axl-shRNA(lenti-Axl)和核转染法Blimp1-siRNA和Axl-siRNA,研究了细胞转染的有效性和毒性,探索出pre-DCs培养体系中有效的基因治疗方案。通过对pre-DCs分化体系的反义基因治疗,明显下调了分化后的DCs中Blimp1和Axl mRNA和蛋白的表达,抑制了DCs的成熟,下调MHC-II分子和共刺激分子的表达,干扰了免疫突触的稳定性;通过体外MLR检测到DCs抗原提呈能力下降,刺激T细胞增殖能力明显下降,提示DCs演变为耐受性DCs。随后建立了体内同种异体移植模型,在移植同时对受者进行耐受DCs共移植(气管移植模型)或尾静脉输注(气管移植、皮肤移植、心脏移植),发现耐受DCs对皮肤移植物无明显保护作用,但可以明显延长心脏和气管移植物的存活。研究结果说明,阻断Blimp1/Axl信号能够调控DC前体细胞分化及后继抗原提呈,最终诱导同种移植耐受。