高迁移率族蛋白B1诱导调节性树突状细胞分化及免疫效应的受体机制

急性损伤应激状态下，高迁移率族蛋白B1(HMGB1)作为一种新的晚期介质参与了失控性炎症反应及免疫障碍的病理过程。调节性树突状细胞(DCreg)是具有负向调节免疫功能的DC亚型，在维持机体免疫平衡中起到至关重要作用。我们新近发现，HMGB1刺激与DCreg免疫反应相关，但其确切受体机制尚未明了。本项目首先应用Toll样受体(TLR)4抗体和TLR4-shRNA质粒，通过拮抗TLR4活化或下调TLR4基因表达，观察阻断TLR4受体作用对HMGB1影响DCreg分化及免疫功能的效应；其次，采用TLR4野生型与天然突变型小鼠HMGB1攻击和严重烧伤模型，进一步探讨HMGB1通过TLR4介导DCreg分化及免疫效应的受体机制，论证烧伤后HMGB1-TLR4途径对DCreg功能状态的可能影响及其在诱发机体免疫功能障碍中的重要作用、病理生理意义，为严重烧伤所致脓毒并发症的有效干预提供新线索。

该项目应用Toll样受体(TLR)4抗体和TLR4-siRNA技术，观察阻断TLR4受体作用对高迁移率族蛋白B1(HMGB1)影响调节性树突状细胞[DCreg, 即CD11c(low)CD45RB(high) DCs]分化及免疫功能的效应；同时采用TLR4野生型与天然突变型小鼠HMGB1攻击和严重烧伤模型，进一步研究HMGB1通过TLR4介导DCreg分化及免疫效应的受体机制与病理生理意义。主要结果如下：(1) HMGB1刺激能显著地促进小鼠脾脏DCreg合成、释放白细胞介素(IL)-10增加，抑制IL-12的产生，并诱导DCreg表面共刺激分子表达减弱(包括表面共刺激分子CD40、CD80、CD86和MHC-II等)，提示HMGB1可能是诱导DCreg功能分化的重要免疫刺激信号。(2) HMGB1诱导的DCreg使脾T淋巴细胞对丝裂原刺激的增殖活性明显抑制，并促进T淋巴细胞向Th2功能性极化，抑制IL-2的合成、释放，且经过HMGB1刺激的DCreg主要是通过其分泌IL-10发挥免疫调节作用。(3) HMGB1刺激后DCreg表面TLR4蛋白与基因表达明显上调，封闭TLR4受体和siRNA沉默TLR4基因表达后HMGB1对DCreg分泌IL-10和IL-12水平的影响与对照组比较差异不明显，同时HMGB1对DCreg诱导的T淋巴细胞增殖反应恢复至对照组范围。说明TLR4在HMGB1诱导DCreg功能分化过程中具有重要调节作用。(4) 与对照组比较，HMGB1攻击后24小时TLR4野生型品系(C3H/HeN)小鼠脾组织中DCreg亚群比例明显增加，其比例显著高于TLR4天然突变品系(C3H/HeJ)小鼠，且C3H/HeN小鼠DCreg分泌IL-10水平显著升高、而IL-12水平则明显降低。(5) 烫伤后24小时C3H/HeN小鼠脾组织中DCreg亚群比例增加，抗HMGB1抗体治疗组烧伤小鼠脾组织中DCreg亚群比例则明显降低，DCreg细胞对T淋巴细胞增殖反应的抑制效应减弱，从而有效地改善了严重烫伤动物细胞免疫功能紊乱。该实验充分论证了烧伤后HMGB1-TLR4途径在DCreg功能状态及其介导机体免疫功能障碍中的作用和病理生理意义，进而为严重烧伤所致脓毒并发症的有效干预提供了新思路。