甲基化相关结合蛋白2调控Th17分化的机制及其在防治慢性排斥中的作用

Transplant rejection, especially chronic rejection, is a critical issue affecting long-term graft survival. Its mechanism involves inflammatory responses mediated by the newly emerging T cell subset Th17. However, we are still far from unveiling the regulating network of Th17 differentiation. In the previous work, we found that deficiency of MBD2 significantly reduced the incidence of EAE in mice model, indicating that MBD2 is associated with Th17 differentiation. Based on the observations on the mechanism of Th17 differentiation and its role in the prevention and treatment of chronic rejection, we aim to culture Th17 in vitro and investigate the effect of MBD on Th17 differentiation by overexpression and knockdown manipulation. Next, we plan to study the effect of MBD2 overexpresssion on Th17 mediated rejection in murine cardiac transplantation model with T-bet deficient mice as reciepients. Moreover, we would explore the inflammation of cardiac allograft, vascular lesions and graft survival in cardiac transplant model with bm12 mice as recipients and MBD2 deficient mice as donors. Through this study, we hope to get better understanding of the regulating mechanism of Th17 differentiation, and provide supporting data and approaches which are more effective in preventing and treating chronic rejection.

排斥反应特别是慢性排斥是影响移植物长期存活的关键问题，其发生机制涉及新型Th17介导的炎症反应，但Th17分化发育的调控机制目前仍存有大量空白。我们前期研究发现，MBD2缺陷小鼠EAE的发生率明显降低，提示MBD2与Th17的分化相关。本课题基于Th17介导慢性排斥反应重要性的认识及Th17分化中诸多重要科学问题，拟研究MBD2调控Th17分化的机制及其在防治慢性排斥中的作用。通过体外培养Th17，研究MBD2高表达或缺陷对Th17分化和功能的影响；以T-bet缺陷小鼠为受者的同种心脏移植，观察高表达MBD2对Th17介导排斥反应的作用；以bm12小鼠为受体的同种慢性排斥模型，探讨MBD2缺陷供心移植物的炎症反应、血管病变机制以及存活期的变化，为进一步认识Th17的分化发育调控机制，为寻找更有效的方法防治慢性排斥提供思路。

器官移植后供体器官中的过客白细胞（passenger leukocyte）主要是APC可以通过直接和间接识别的方式激活CD8+T、CD4+T细胞，在排斥反应中发挥重要作用。其中T辅助细胞活化后可分化为不同的T辅助细胞包括Th1细胞后可释放IL-2以及TNF等Th1来源的细胞因子，活化单核巨噬细胞和CD8+T细胞（CTL）介导同种移植排斥反应；分化为Th17细胞分泌IL-17介导炎症反应，也可分化为Treg细胞调控排斥反应。新型免疫抑制剂的应用降低了术后急性排斥的发生率，慢性排斥成为移植物长期存活的关键问题。慢性排斥的机制复杂，除了Th1、CTL、Treg细胞及巨噬细胞外，可能涉及Th17介导的炎症反应，但有关Th17对慢性排斥的形成及T辅助细胞分化为Th17的调控机制仍有待于进一步的研究。本课题采用甲基化相关结合蛋白2（MBD2）缺陷小鼠，研究了MBD2调控Th17分化及其对慢性排斥的影响。获得如下结果：（1）通过Th17体外培养研究MBD2缺陷对Th17分化和功能的影响，发现MBD2缺陷可以抑制Th17细胞的分化减少IL-17的表达；MBD2缺陷可促进T-bet的增高促进IFN-γ的作用发挥效应。在MBD2缺陷小鼠中T-bet增高，而RORγ也有增高，Foxp3则有降低，但IL-17水平则显著降低。（2）采用以Rag1-/-小鼠为受者、Balb/c为供体同种心脏移植模型，回输MBD2-/-、MBD2+/+小鼠来源的Th17细胞观察MBD2对Th17介导的排斥反应的影响，发现回输MBD2-/-小鼠来源的Th17细胞的受者移植物存活期显著延长，提示MBD2缺陷可减轻Th17 的作用，延长移植物存活。（3）以T-bet缺陷小鼠为受者，移植bm12小鼠的心脏，发现回输MBD2缺陷小鼠来源的T辅助细胞后可较回输MBD2+/+小鼠T辅助细胞延长移植物的存活期；可能与回输MBD2缺陷小鼠来源的T辅助细胞后，IFN-γ的升高发挥的作用有关。（4）以MBD2缺陷小鼠为受者移植bm12小鼠心脏后，其移植物的存活期较MBD2+/+小鼠体内缩短，其机制可能与MBD2缺陷后的T-bet升高导致Th1效应增强，促进移植物的排斥有关。上述结果提示，MBD2在T细胞的分化中发挥重要的作用，MBD2缺陷可抑制Th17的分化，在心脏移植物慢性排斥模型中发挥一定的作用。