间充质干细胞调控Treg/Th17平衡诱导肝移植免疫耐受的作用机制

The rejection after organ transplantation is the biggest obstacle affecting long-term survival of the patients, which could be completely resolved by post-transplantation induction of immune tolerance. Based on its low immunogenicity and strong regulatory ability, mesenchymal stem cells (MSC) have become one primary direction to induce transplant immune tolerance. However, the mechanism of MSC inducing immune tolerance post liver transplantation (LT) is not clear. In our previous research, it was found that there was imbalance between regulatory T cells (Treg) and Th17 cells among recipients with different immune conditions post-LT. Some basic researches have shown that MSC can regulate the balance of Treg/Th17 by upregulating expression of Treg and inhibiting that of Th17. This study is designed to verify the correlation between the imbalance of Treg/Th17 and clinical immune conditions in LT recipients as well as the expression of the associated cytokines, such as TGF-β or IL-2. In addition, this study is also designed to confirm the regulatory effect of MSC on the balance of Treg/Th17 lymphocyte by in vitro cell culture. The results of the proposed study will be of great significance to clarify the mechanism of MSC inducing immune tolerance in LT, which will provide important experimental basis in vivo and in clinical.

免疫耐受是解决器官移植术后排斥反应的根本手段。间充质干细胞（mesenchymal stem cell，MSC）因其低免疫原性和强大的免疫调节能力，成为诱导移植免疫耐受的方向之一。但MSC在诱导肝移植免疫耐受中的机制尚不明确。我们的前期工作显示不同免疫状态肝移植患者中存在调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）与Th17细胞间平衡失调。相关研究表明，MSC可通过上调Treg、抑制Th17，调控Treg/Th17平衡。本研究拟通过肝移植病例验证Treg/Th17失衡与免疫状态及相关细胞因子的相关性；通过体外细胞培养，证实MSC对Treg/Th17的调节功能，并初步探讨其通过调控Treg/Th17平衡诱导免疫耐受的作用机制。预期目标实现将对阐明MSC诱导肝移植免疫耐受的机制有重大意义，同时可为今后的体内实验及临床应用奠定实验基础。

间充质干细胞（mesenchymal stem cell，MSC）因其具有低免疫原性和强大的免疫调节能力，成为诱导移植免疫耐受的热点之一。很多研究认为MSC 在诱导免疫耐受中的作用与调节性T 细胞（regulatory T cell，Treg）/Th17 平衡有关。但MSC对Treg与Th17细胞的作用机制及其在体内诱导移植免疫耐受的机制尚不明确，这极大地限制了MSC相关基础研究及其临床应用的开展。本项目的主要研究内容包括成人肝移植患者在不同免疫状态下的Treg细胞的表达及其表型变化；儿童肝移植患者肝移植术后Treg/Th17细胞的表达及其意义；大鼠骨髓间充质干细胞调节 Treg/Th17 平衡的体外实验研究。研究结果表明，肝移植术后Treg比例与Th1/Th2类细胞因子表达与患者免疫状态密切相关。不同免疫状态下，外周血Treg比例差异明显，出现感染时升高，发生排斥反应时降低。Th1/Th2类细胞因子的表达在排斥反应时差异较为明显，伴有IFN-γ升高、TGF-β降低。这种变化可能与Treg的作用机制及排斥反应发生机制有关。儿童肝移植患者的Treg变化与成人相似，但其比例高于成人患者。他克莫司对Treg细胞比例具有较强抑制作用，而对Th17细胞比例抑制作用较弱；而雷帕霉素对Treg细胞比例有一定的促进作用。进一步研究表明，MSC对Th17的分化调节作用与干细胞的浓度存在相关性，对Treg及TGF-β的正性调节无浓度相关性；阻断TGF-β受体可以降低MSC对Treg分化的促进作用，但是对Th17的比例并无影响，阻断IL-2可以有效地抑制Treg的增殖和分化，同时Th17的比例也有降低。本项目的完成可为其在肝脏移植临床中的应用提供实验基础，有助于实现肝移植术后临床免疫耐受，可大幅提高患者的长期生存率，减轻患者及社会经济负担，对于肝脏移植的发展有重要意义。