AMPK-mTOR信号通路介导树突状细胞活化在角膜移植排斥反应中的作用及其机制

Immune rejection is the primary cause leading to the failure of corneal grafts. It has been reported, mTOR-mediated dendritic cell (DCs) activation play a key role in it. AMPK regulating the mTOR signaling pathway negatively. Our previous study indicated that AMPK agonist AICAR promotes AMPK phosphorylation in DCs. However, it has not been elucidated, whether AMPK regulates DCs through the mTOR signaling pathway, and suppresses corneal transplantion graft rejection. In this study, we constructs corneal transplantation model, analysis the spatio-temporal changes of AMPK and mTOR in the corneal transplantation. To detecting the expression of cytokines in AMPK-mTOR signaling pathway, the factor of DCs activation and the proliferation of T cells. Through interventing AMPK-mTOR signaling pathway, to explore the Molecular mechanisms in mutual regulation of AMPK and mTOR, to determine whether it influence the DCs activation and inhibit corneal graft rejection. Finally, this study is aimed at providing a new approach of developing specific immunosuppressive drugs for the corneal grafting rejection.

免疫排斥反应是导致角膜移植失败的最主要原因。文献报道，mTOR介导树突状细胞(DCs)的活化启动免疫排斥反应，而AMPK是负性调控mTOR信号通路的核心分子。我们的前期研究发现，AMPK激动剂AICAR能促进DCs细胞的AMPK磷酸化增高。但是，AMPK是否通过mTOR信号途径对DCs细胞起调节作用，及其对角膜移植后免疫排斥反应的影响尚不明确。本研究拟构建角膜移植排斥模型，分析AMPK，mTOR在移植排斥反应中的时空变化；同时检测DCs活化水平和T细胞的增殖情况等，探讨AMPK-mTOR信号通路调控免疫排斥的机制。通过干预AMPK-mTOR信号通路，探讨抑制角膜移植排斥的可行性，为开发预防和治疗角膜移植排斥的持异性免疫抑制剂提供新的途径。

目前免疫排斥反应是导致角膜移植失败的最主要原因。树突状细胞（DC）作为角膜内唯一的专职APC，在启动移植排斥中发挥重要作用。AMPK能通过负性调控下游mTOR信号通路，从而抑制DC活化，使DC稳定保持未成熟状态，可能可以延缓角膜移植排斥反应的发生，目前尚未见到AMPK-mTOR信号通路在角膜移植术后排斥反应中的相关报道。本课题利用脂多糖（LPS）刺激骨髓来源树突状细胞（BMDC），分别用AMPK激动剂AICAR 及抑制剂Compound C处理后，用流式细胞技术检测DC 活化指标，检测炎症因子IL-2，INF-γ 和TNF-α 分泌，以及不同时间点AMPK 和mTOR 总蛋白及磷酸化蛋白表达变化，明确AMPK-mTOR 信号通路在DC 活化过程中的作用。构建小鼠同种异体角膜移植模型后腹腔注射生理盐水、AICAR 和Compound C，观察术后植片存活的情况，通过检测检测淋巴结中 DC 活化指标 CD80 和 CD86 表达情况，炎症因子VEGF、IL-2、INF-γ 和TNF-α 等表达，以及角膜中AMPK、p-AMPK、mTOR 及p-mTOR 的蛋白表达变化，探讨AMPK-mTOR 信号通路在角膜移植术后DC 活化及免疫排斥反应中的作用及其机制。本研究探索AMPK-mTOR信号通路调控DC活化的机制，及干预AMPK对DC活化及角膜移植排斥反应的影响，为开发新的防治角膜移植排斥的特异性免疫抑制药物提供新的途径。