miR-21双重调控的异基因脂肪干细胞移植对系统性红斑狼疮T淋巴细胞自噬的调节效应及其机制的研究

Stem cell therapy is a new treatment for autoimmunity diseases. It’s a promising treatment that could cure the refractory/ intractable autoimmunity diseases. In vivo study of adipose-derived stem cells(ADSC) transplantation on lupus mice, we found that ADSC could treat lupus mice effectively, and reduce the higher expression of mTOR and miR-21 in the kidney of lupus mice. The study show that mTOR pathway can regulate macrophage, and T lymphocyte autophagy is closely related to the occurrence and development of systemic lupus erythematosus. Inhibiting miR-21 in mesenchymal stem cells may enhance their immunosuppressive effects. For this reason, we propose whether ADSC modulates autophagic of T lymphocytes in systemic lupus erythematosus and plays a key role in the treatment of the disease, and further explore the effect of miR-21 regulating ADSC on this disease. This project intends to analyze the therapeutic effect of miR-21 regulating ADSC on systemic lupus erythematosus by cytology, lupus mice model experiments and clinical samples, and to evaluate and confirm the autophagy of T lymphocytes in the point of ADSC transplantation. The project will elucidate the immunoregulation mechanisms of miR-21 regulating ADSC transplantation, and provide experimental basic for the clinical use of this new treatment strategy.

干细胞治疗是目前治疗自身免疫性疾病的一个新方向，有望治愈各种重症/难治性自身免疫性疾病。我们通过体内研究发现：脂肪干细胞移植对狼疮鼠有治疗效果，且可降低狼疮鼠肾脏mTOR和miR-21的高表达。既往研究表明：mTOR通路可调控巨自噬活性，而T淋巴细胞自噬与系统性红斑狼疮的发生、发展均密切相关；抑制间充质干细胞miR-21的表达可加强其免疫调节作用。由此，我们提出脂肪干细胞移植是否可调节系统性红斑狼疮T淋巴细胞自噬活性，且在疾病治疗中起关键作用，并进一步探讨miR-21双重调控的脂肪干细胞对其疗效的影响。本项目拟通过细胞学、动物学模型和临床标本检测来分析miR-21双重调控的脂肪干细胞对系统性红斑狼疮的治疗作用，评价和证实T淋巴细胞自噬在脂肪干细胞移植治疗机制中的效应。为阐明miR-21双重调控的脂肪干细胞免疫调节的机制，也为其应用于系统性红斑狼疮的临床治疗提供实验室基础。

系统性红斑狼疮（SLE）是一种常见的、累及多脏器的经典自身免疫性疾病。干细胞治疗是目前治疗自身免疫性疾病的一个新方向，有望治愈各种重症/难治性免疫性疾病。本课题拟在评价、对比脂肪干细胞（ADSC）和miRNA修饰的ADSC对发病期狼疮鼠的疗效及安全性的基础上，着重从mTOR通路介导的自噬分析其治疗机制。.通过文献汇总、生物信息学分析和基础实验阐明和验证：间充质干细胞对自噬的调节效应及机制[米向斌，2019]，盘状红斑狼疮的关键通路、基因及免疫细胞浸润情况[魏姗姗，2021]和mTOR通路对自噬的调节作用[XB Mi,2020]，为后期探讨ADSC对狼疮鼠自噬的调控机制做铺垫。动物体内研究发现：红斑狼疮中存在mTOR通路介导的自噬异常；相对于ADSC，miR-20a过表达的ADSC有更好的疗效，可能通过miR-20a相关的mTOR通路调控自噬而对足细胞有保护作用。1）检测正常C57小鼠和狼疮鼠Akt、p-Akt、mTOR、p-mTOR、LC3、Beclin 1、p62、miR-20a：相对于正常小鼠，狼疮鼠miR-20a低表达，mTOR通路异常激活，自噬活性降低；肾脏电镜发现：足细胞内自噬体数量较正常小鼠显著减少，且肾脏中足细胞标记蛋白podocin和nephrin下降。2）构建miR-20a过表达的ADSC慢病毒稳定株（miR-20a-ADSC）：相对于ADSC，miR-20a-ADSC细胞增殖增加、凋亡减少，其外泌体中miR-20a显著增加。3）对发病期狼疮鼠行P5代同种异基因ADSC、miR-20a-ADSC移植：miR-20a-ADSC和ADSC均可以改善肾脏病损，比如肌酐、24 h尿蛋白、anti-dsDNA、肾炎评分、C3/IgG沉积率，且miR-20a-ADSC有更好的疗效。4）进一步的机制研究发现：相对于ADSC，miR-20a-ADSC移植可下调肾脏p-Akt/Akt、p-mTOR/mTOR、p62，上调miR-20a、Beclin 1、LC3 II/I；此外，肾脏电镜也发现，miR-20a-ADSC移植后足细胞内自噬体数量显著增加，且足细胞损伤标记蛋白显著上调。综上，本课题通过评价、对比ADSC和miRNA修饰的ADSC移植治疗狼疮鼠的安全性及疗效，初步阐释了ADSC免疫调节的机制，为该方法被应用于临床提供实验室证据，具有临床现实意义。