TAK1调控CD8αα淋巴细胞在口腔损伤修复进程中的作用

TAK1 plays as a crucial immune regulator, controls the development, maturation, activation and cytokine production of various immune cells through NF-κB、JNK and TGF-β signaling pathway. CD8αα lymphocyte subset shows functions of immune defense and immune regulation in mucosa, which is critical for wound healing process. Recent report suggested that TAK1 regulates the development of CD8αα lymphocyte in the thymus. We previously found that TLR activation induce CD8αα subset increased in oral mucosa. However, the mechanism of how TAK1 regulates CD8αα subset and its function is not fully understood. Therefore, we hypothesized that TAK1 activation following the injury stimuli resulted in a cascade signaling activation through NF-κB、JNK and TGF-β signaling pathway, which regulates the survival and differentiation as well as the function of CD8αα lymphocyte. We sought to overexpress and knock down TAK1 by transferring TAK1 vector and siRNA silence in FACS sorted CD8αα lymphocytes, and to examine the function and phenotype alteration of the cells. Then to use oral mucosa wound healing model to reveal the mechanism of how TAK1 regulates of CD8αα lymphocyte during the inflammation process of wound healing, and to propose a theoretical and experimental basis for new strategies in wound healing.

TAK1是重要的免疫调节因子，通过NF-κB、JNK和TGF-β信号通路，调控免疫细胞发育、激活和细胞因子表达，影响其发挥免疫功能。CD8αα淋巴细胞在黏膜中起免疫防御及免疫调节的双重功能，在损伤修复进程中起重要作用。近期研究表明TAK1调控CD8αα亚群在胸腺内的发育，我们前期发现通过激活TLR信号通路上调TAK1，使小鼠口腔黏膜中CD8αα亚群增多。然而，TAK1对CD8αα淋巴细胞及其功能的机制尚不清楚。基于前期研究结果，我们推测口腔损伤导致TAK1激活并通过NF-κB、JNK和TGF-β信号通路调控CD8αα淋巴细胞免疫功能。本项目拟采用流式细胞分选CD8αα淋巴细胞，通过载体转染、siRNA技术分别实现TAK1过表达及下调，利用口腔损伤修复动物模型进行证实，阐释TAK1调控CD8αα淋巴细胞在口腔损伤修复进程中免疫作用的分子机制，为提出损伤修复的防治新策略奠定理论基础。

TAK1是重要的免疫调节因子，通过NF-κB、JNK和TGF-β信号通路，调控免疫细胞发育、激活和细胞因子表达，影响其发挥免疫功能。CD8αα淋巴细胞在黏膜中起免疫防御及免疫调节的双重功能，在损伤修复进程中起重要作用。近期研究表明TAK1调控CD8αα亚群在胸腺内的发育，我们前期发现口腔黏膜损伤导致TAK1激活，影响CD8αα淋巴细胞；通过激活TLR信号通路也可上调TAK1，使小鼠口腔黏膜中CD8αα亚群增多。.我们利用口腔黏膜损伤动物模型，提取黏膜上皮内细胞，利用流式细胞术、mRNA表达谱等分析方法，发现在黏膜损伤过程中，T细胞激活的关键因子ZAP70、CD3E、LCK上调，CD8亚群免疫防御功能相关细胞因子IFN-γ和防御相关基因GZMA、PRF1表达升高，提示CD8αα亚群在口腔损伤中起免疫防御相关功能，并且发现在口腔损伤回复中，炎症和免疫防御贯穿始终。我们发现TAK1的重要调控细胞因子TGF-β，能够影响CD8αα亚群的分布比例，利用TGF-β及其敲基因鼠和转基因鼠发现，CD8αα亚群能够相应的降低和升高。此外，通过TLR激动剂激活TAK1信号通路，发现上皮中CD8αα亚群明显增高，且其细胞因子IFN-γ表达上调，并且TAK1相关基因的表达，包括TAB1、TAB3、JKAMP，以及CD8αα亚群免疫条件相关因子SMAD3和IL10RA和IL10RB基因也呈上调趋势。此外，我们还进一步探究，利用不同程度牙龈炎症临床样本，采用飞行质谱、液相质谱和CyTOF质谱扫描检测手段，检测人牙龈炎症组织中CD8αα亚群和细胞功能相关分子表达情况，目前实验结果在分析总结当中。.因此，通过研究我们发现，在黏膜损伤和炎症过程中TAK1不仅可调控CD8αα亚群发挥免疫防御功能，并且可发挥免疫调节功能，提示其在口腔黏膜免疫稳态中的重要作用，为进一步研究口腔黏膜免疫提供有力研究基础。