Lingo-1-fc修饰的iPS-NSC移植治疗自身免疫性脑脊髓炎的作用机制研究

Multiple sclerosis (MS) and its animal model, experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) are autoimmune demyelinating disease of central nervous system (CNS) mediated by myelin-reactive CD4+ T cells. All the treatment currently used is anti-inflammation or immune regulation. These kinds of therapies can not recover the demyelination and neurodegeneration, but have serious side effects. Stem cells replacement therapy is considered a promising potential therapeutic method. Lingo-1-fc, an antagonist of Lingo-1, which is a negative regulator of axon myelin development, can promote axon growth and remyelination and protect neurons and oligodendrocytes from apoptosis. We have shown previously that lingo-1-fc modified iPS-NSC has better therapeutic effect on EAE treatment. In this project, based on analyzing the therapeutic effect of lingo-1-fc modified iPS-NSC on EAE, we propose to use different techniques to uncover the functional mechanisms of lingo-1-fc modified iPS-NSC transplantation for EAE treatment. We try to get the multiple therapeutic effects of this therapy: immune regulatory effect and neural cells replacement by iPS-NSC; in situ secreted Lingo-1-fc to promote endogenous remyelination. The results obtained by these experiments will provide a promising therapeutic method for MS/EAE.

多发硬化（MS）是由自身免疫反应引起的中枢神经系统炎性脱髓鞘疾病。目前对该病普遍采用的抗炎及免疫调节治疗不能改变中枢神经系统持续的功能性损伤且副作用严重。干细胞替代治疗该病一个可能的治疗途径。Lingo-1-fc作为lingo-1这一轴突髓鞘形成的负调控因子的拮抗剂，具有促进轴突生长和髓鞘再生，保护少突胶质细胞及神经元的作用。课题组前期研究结果表明Lingo-1-fc修饰的iPS-NSC移植具有更好的疾病治疗效果，因此，本研究以自身免疫性脑脊髓炎（EAE）为模型，将在分析Lingo-1-fc修饰的iPS-NSC移植治疗EAE效果的基础上，利用多种技术手段从移植干细胞的免疫调节、细胞替代、内源髓鞘再生等多方面探讨Lingo-1-fc修饰的iPS-NSC移植治疗EAE的作用机制，并评判其免疫调节、神经修复以及促进内源性髓鞘再生的多重治疗效果，为MS/EAE疾病新治疗手段的开发进行有益探索。

多发硬化（MS）是由自身免疫反应引起的中枢神经系统炎性脱髓鞘疾病。目前对该病普遍采用的抗炎及免疫调节治疗不能改变中枢神经系统持续的功能性损伤且副作用严重。干细胞替代治疗该病一个可能的治疗途径。本研究采用神经干细胞移植治疗多发硬化症的动物模型，视神经脊髓炎，试图探讨一条对该疾病更为有效的治疗方法。同时，研究发现，Lingo-1 是轴突髓鞘形成的重要负调控因子，其与NgR1、p75NTR一起形成NgR1信号通路复合物，导致轴突生长的抑制，阻止髓鞘再生，促进少突胶质细胞和神经元的凋亡。因此，我们利用Lingo-1的拮抗剂Lingo-1-fc修饰iPS来源的神经干细胞，利用神经干细胞作为lingo-1-fc的运载工具，干细胞移植后，发挥神经干细胞的免疫调节功能和细胞替代修复功能以及分泌型lingo-1-fc阻止内源性髓鞘再生抑制信号，促进内源性髓鞘再生的多重功能，实验结果也初步证实了这一假说。主要研究内容及结果如下：1.我们成功将小鼠CD4 T细胞重编程成诱导多能干细胞，并证明获得的iPSC具有向三个胚层分化的能力，此外，我们将iPSC在体外诱导成神经干细胞，诱导成的神经干细胞能分化成各种神经系统的细胞；2.CD4 T细胞重编程的iPS诱导成的神经干细胞能够有效抑制EAE；3.Lingo-1-fc修饰的神经干细胞能更多的分化为少突胶质细胞，分泌型的Lingo-1-fc能促进少突胶质前体细胞的分化；4.Lingo-1-fc修饰的神经干细胞能更有效的缓解EAE的进程。此外，该项目还支持了其他的研究，包括Lingo-1-fc修饰的神经干细胞移植对实验性脑卒中的治疗，自身免疫疾病包括视神经脊髓炎和重症肌无力诊断新方法的研究等。在该课题的支持下，培养了研究生3名，申请国家发明专利2项，完成了高水平论文两篇，正在投稿中。