IDO代谢产物Immutol诱导调节性树突细胞在移植免疫耐受中的分子机理研究

Calmodulin inhibitors have shown to inhibit the generation of regulatory cells, which was opposite to induce tolerance. Recently, dendritic cells were demonstrated to be induced regulatory characters, by which mediated the transplant tolerance,it could be transferred and became the breakthrough in the clinical situation. Previously we have found that a metabolite of IDO,Immutol, could protect heart transplant graft for long-term survival and transfer tolerance to next generation recipents which was mediated by non-T regulatory cells. However, which cell subsets mediate the tolerance remain unknown, and the mechanism require further investigation. According to our study, we hypothesize that Immutol could induce regulatory dendritic cells and inhibit effector cells through contact dependent and independent pathway. In this project, by using rat heart transplant model and molecular methods, we aim to identify the regulatory cells subsets, investigate the cell signal transduction pathways,the role of DC to effector cells, and eventually we will try to induce donor specific regulatory DC in vitro ,by which to induce immune tolerance in recipient.

钙调蛋白类免疫抑制剂抑制调节性T细胞产生，成为临床诱导免疫耐受的障碍。近期发现通过诱导调节性树突细胞也可以诱导移植免疫耐受，成为临床突破的重要方向。我们前期发现一个吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)代谢产物，Immutol，可以保护大鼠移植心脏长期存活，诱导产生非T调节性细胞介导的免疫耐受。但该调节性细胞种类和分子调控机理还不清楚。根据前期结果和其它研究报道，我们提出假说：通过Immutol干预手段，可以诱导调节性树突细胞，该细胞分泌IDO表达，通过非接触途径和直接接触抑制效应细胞活化和增殖，从而诱导免疫耐受。为验证该假说，本实验拟通过大鼠心脏移植模型和Immutol为干预手段，通过分子免疫学方法，探明调节性树突细胞诱导免疫耐受的信号传导通路以及对效应细胞的作用机理。以此为基础，离体诱导供体特异性的调节性树突细胞并过继传输，诱导免疫耐受，为临床诱导免疫耐受提供理论依据和选择方案。

吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)在移植免疫耐受的诱导过程中起着至关重要的作用，利用其活性代谢产物诱导调节性细胞产生供体特异性免疫耐受有望成为防治器官移植排斥反应的重要途径。我们前期发现IDO代谢产物的化学合成类似物Immutol，可以保护大鼠移植心脏长期存活。受国家自然科学基金资助，课题组得以对IDO代谢产物Immutol诱导大鼠心脏移植免疫耐受的机理进行研究。课题组利用Immutol联合CsA，通过口服药物途径，成功建立了大鼠心脏移植长期耐受模型；在此基础上，通过流式细胞术分析受体大鼠外周血淋巴细胞及移植心脏内淋巴细胞的亚群的分布；应用Western-Blot技术检测移植物内IDO、FGL2等耐受相关蛋白量的表达量；通过ELISA方法检测受体大鼠移植后不同时间点血清中细胞因子的含量；并进一步对移植物进行HE染色及免疫组化染色，证实了Immutol对移植物的保护作用，探明了IDO、FGL2等蛋白在移植物内的表达。.结果显示：1.不同对照组移植物均在术后不同时间发生较强排斥反应致移植心停跳，而CsA+Immutol组大鼠在Immutol基础上短期联合CsA，高达71.4%的移植物能够长期存活，成功诱导免疫耐受。2.HE染色证实CsA+Immutol组移植物在术后35天仅有少量淋巴细胞浸润，而CsA组则存在明显的排斥反应。3.CD8+Treg在耐受大鼠的外周血及移植物中比例均明显升高，而外周血CD4+Treg在各组中无明显差异，在CsA+Immutol组移植物中则明显升高，提示TCR+CD8+CD45RC-细胞在Immutol诱导的耐受中对移植物起到重要的保护作用。4.CsA+Immutol组移植物内IDO、FGL2蛋白量含量升高，IL-2、IL-6等炎症相关细胞因子在CsA组有明显升高。5.CsA+Immutol组大鼠血清中IL-10明显升高，且CsA组、CsA+Immutol组IFN-γ均高于空白组，而TGF-β在各组无明显差异。综合以上研究表明，IDO代谢产物类似物Immutol联合CsA能够诱导IDO及FGL2的高表达，并通过上调CD8+调节性T细胞的比例保护移植物，诱导免疫耐受。.本项目证实了Immutol具有抑制移植免疫排斥反应的潜力，初步明确了Immutol诱导耐受的分子机制，将有望成为今后器官移植免疫耐受诱导的可选方案。