髓样抑制细胞在器官移植中的功能研究

Multiple cytokines and immune regulatory cells are required for the maintenance of transplant tolerance. Regulatory cells with immunosuppressive activity play a critical role in immune tolerance. Our previous observations showed the important role of anti-inflammatory cytokines and costimulatory blockade in the (non-) sensitized transplant models, and that myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) and regulatory T cells synergize immunosuppressive function to prevent rejection. Herein, our present study plans to investigate whether adoptive transfer MDSCs in combination with anti-inflammatory or costimulatory blockade treatment could prolong allograft survival in the non-sensitized or sensitized transplant model in mice. The suppressive function of MDSCs on effector T cells proliferation will be analyzed by ex vivo experiments. Furthermore, it will be tested whether early use of anti-IL-4R-alpha neutralizing antibody could alter the ratio of Th1/Th2 and suppress MDSCs production, shortening allograft survival. By comparing gene profiles in different subsets of MDSCs from non-sensitized and sensitized transplant recipients, specific transcript factors and activated cytokines could be characterized. Our present study will provide novel insight into the therapeutic strategies for tolerance induction and maintenance.

移植耐受维持需多种细胞因子和免疫调节细胞参与，抑制性调节细胞的存在是免疫耐受的主要原因之一。本项目在我们前期工作观察到抗炎性细胞因子和共刺激分子阻断及在（非）致敏移植中作用，髓样抑制细胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）与调节T细胞（Tregs）协同参与免疫抑制移植排斥发生的基础上，拟于在体小鼠（非）致敏移植排斥模型上，过继输入MDSCs细胞联合抗炎性细胞因子或共刺激分子阻断剂观察非（致敏）移植物是否能存活延长，离体实验观察MDSCs对效应T细胞增殖抑制的影响，分析早期在体摄入抗IL-4R-alpha中和抗体观察是否能改变Th1/Th2比率，抑制MDSCs形成，从而影响移植物存活，比较（非）致敏移植受体中不同MDSCs细胞亚群基因表达谱的异同，以探讨激活的转录因子和细胞激活相关因子，以期探寻诱导、维持移植免疫耐受的新机制和防治的新策略。

移植耐受维持需要多种细胞因子和免疫调节细胞参与，抑制性调节细胞的存在是免疫耐受的主要原因之一。本项目的前期工作观察到抗炎性细胞因子和共刺激分子阻断及在（非）致敏移植中作用，髓样抑制细胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）与调节T细胞（Tregs）协同参与免疫抑制移植排斥发生。实验研究在致敏移植模型中，IL-6基因敲除能显著提高移植受体脾脏和心脏内髓样抑制细胞亚群CD11b+Gr1-low的频率，降低脾脏内CD11b+Gr1-high细胞和NK1.1+细胞的频率。用抗CD25单克隆抗体(PC61)消除Tregs引起移植受体脾脏内CD11b+Gr1-low频率减少，相反，过继输入Tregs或使用雷帕霉素来提高Tregs后，可引起移植受体脾脏内CD11b+Gr1-low频率显著增加，消除或提高Tregs后都可引起移植受体外周血中CD11b+Gr1-low频率显著增加。在非致敏心脏移植模型中，供体缺失IL-6后获得的延长存活移植心脏与受体脾脏内髓样抑制细胞蓄积性增加明显相关（p=0.0028）。在PCI（延长冷缺血时间）研究模型中，尽管发现了PCI能影响移植物免疫反应，增加CD8+细胞在移植心脏内的浸润，减少了CD4+/CD8+比率，促进排斥反应和进程，而术前免疫状态（致敏状态）又能放大延长冷缺血时间对移植物损伤作用。我们的研究发现了重要炎性因子IL-6、髓样抑制细胞、调节性T细胞三者之间的重要关系，揭示了致敏移植状态能加重延长冷缺血时间对移植心脏的负面作用。上述研究成果为以后临床开展器官移植中诱导、维持移植免疫耐受的新机制和防治的提供了新策略和理论依据。