TGF-β诱导MDSCs联合常用免疫抑制剂预防排斥反应及其机制研究

The mechanisms of how transforming growth factor (TGF-β) induced myeloid-derived suppressor cells（MDSCs），which play a profound role in negatively regulating the immunological system, in kidney transplant recipients are still unknown, needs further research. Preliminary study demonstrated that MDSCs developed and remained stable in the peripheral blood of kidney transplantation recipients.The effects of MDSCs inhibiting T cells response are significant , which indicated the relevance with immune tolerance induction by TGF-β. Based on observation, firstly,we aim to perform a large-scale fundamental animal experiments to analyze the impacts on the number,phenotype, suppressive activity, and functional molecules of MDSCs by TGF-β and how to applied in clinic in kidney transplantation recipients;secondly, to explore the molecular pathways of the effects on human MDSCs by TGF-β with mice model. The study may offer us the chance to understand the functional mechanisms of MDSCs, may play a significant application value in clinical treatment.

TGF-β诱导肾移植受者体内在免疫抑制功能方面起重要作用的髓系抑制性细胞（MDSCs）作用目前仍不详，有待进一步研究。我们近期初步研究表明，肾移植受者外周血MDSCs持续显著增多，其对T细胞诱导的细胞免疫有明显抑制作用，提示该变化可能与TGF-β诱导MDSCs后引起的免疫低下以及相关特异性免疫耐受有关。因此，在本课题中，通过扩大样本量，系统研究TGF-β对器官移植受者髓系抑制性细胞的相关数据，如细胞数量、抑制功能、表型、效应分子的影响规律及相关机制进行研究，分析该方向临床应用意义。通过免疫系统人源化相关小鼠动物模型的研究，解析TGF-β诱导对髓系抑制性细胞（MDSCs）作用的分子通路。该研究对理解髓系抑制性细胞在器官移植后特异性免疫耐受诱导的作用机制具有重要意义，未来临床应用价值广阔。

移植后免疫排斥反应是移植术后长期生存的最大障碍，虽然应用免疫抑制剂可显著降低急性排斥反应发生率，但是对慢性排斥反应几乎束手无策，且药物副作用也无法避免。所以控制移植后排斥反应的最佳方法应为诱导免疫耐受。髓系抑制性细胞（MDSCs）是一组骨髓来源的异质性细胞群，具有强大的负向免疫调节及诱导免疫耐受的能力，但目前体外MDSCs诱导体系及其功能机制尚未统一。本研究参考之前报道过的MDSCs体外诱导方法，在GM-CSF诱导小鼠骨髓分化MDSCs的体系中加入TGF-β，优化诱导方案，并对其发挥功能机制以及与免疫抑制剂联用治疗移植排斥进行探究，我们发现TGF-β联合GM-CSF诱导的MDSCs具有更强的免疫抑制能力，进一步探究其抑制机制，我们发现其发挥抑制作用主要通过高表达抑制性效应分子精氨酸酶1（Arginine-1, Arg-1）来实现。此外，添加TGF-β诱导的MDSCs可以促进更多调节性T细胞（regulatory T cells, Tregs）产生来间接参与免疫调节。将诱导的MDSCs过继予皮肤移植模型小鼠我们发现TGF-β联合GM-CSF诱导的MDSCs治疗组中，模型小鼠的移植皮肤的生存时间更长，其发生免疫排斥的情况更弱，并且过继TGF-β联合GM-CSF诱导的MDSCs治疗的皮肤移植小鼠体内可以发现更多的MDSCs和Tregs。但是，诱导的MDSCs在常用免疫抑制剂如环孢素A和地塞米松处理后，它的表型又发生了变化，其抑制功能亦出现了降低，这可能与Arg-1的表达下降有关。在体内实验中免疫抑制剂与TGF-β联合GM-CSF诱导的MDSCs联用并不能进一步促进移植物生存。