TCR γδ IEL通过分泌KGF对小鼠肾移植口服耐受效应的影响与机制研究

It has been confirmed that graft rejection could be inhibited by oral administration of antigen, which provided a new way for long-term survival of the graft. On the one hand, oral tolerance could be induced by the secretion of immune suppression factor and promotion of Treg formation, and on the other hand, the tolerance might be maintained by controlling the membrane permeability, which thus inhibited direct antigen activation of intestinal immune system. But the underlined mechanism is unclear. Our preliminary study showed that the TCR gamma delta IEL played an important role in the induction of Treg formation. It is showed that this kind of IEL played a key role in the maintenance of intestinal mucosal permeability by secreting KGF and KGF could induce the proliferation of Tregs in peripheral blood . These data indicated that in the gut, TCR gamma delta IEL,by secreting KGF, might also promote the proliferation of Tregs and prevent the antigen activation by controlling the mucus permeability ,which might be the important bases for oral tolerance maintenance. The aim of this study is to explore the effect of IEL and secreting KGF on the tolerance induction and the underlining mechanisms in a kidney transplantation model, which could lay the foundation for clinical induction of oral tolerance.

目前已证实口服抗原能够有效抑制移植排斥反应，为实现移植物长期存活提供了新思路。研究表明：肠黏膜一方面通过分泌免疫负调因子及诱导Treg形成促使免疫耐受状态发生，另一方面，通过控制黏膜通透性抑制外来抗原直接激活肠道免疫系统，共同维持耐受状态，但其机制尚不清楚。我们前期研究初步阐明肠黏膜TCRγδIEL在诱导Treg形成中起重要作用；同时有研究显示该类IEL通过分泌KGF在维持肠黏膜通透性中起关键作用，而KGF能诱导外周血Treg增殖。提示，在肠道，TCR γδ IEL也可通过分泌KGF，一方面促进Treg细胞增殖，增强免疫耐受，另一方面防止肠粘膜屏障破坏，维持耐受状态。本课题拟采用口服抗原小鼠肾移植模型，探讨肠黏膜TCRγδIEL通过分泌KGF诱导Treg形成促进耐受发生以及分泌KGF控制膜通透性、降低免疫激活，进而抑制排斥反应的作用及其机制，为临床应用口服耐受减轻移植排斥反应奠定基础。

免疫排斥反应是导致移植后器官功能丧失的最主要原因，是移植物长期存活的巨大障碍。相对于免疫抑制剂的使用所带来的种种毒副作用，诱导和维持机体对移植物的免疫耐受状态是更为安全有效解决办法。我们前期工作表明，肠道上皮内γδT细胞（TCRγδintraepithelial lymphocytes,TCRγδIEL）能直接诱导naiveT细胞分化为Treg细胞，从而发挥诱导和维持免疫耐受作用。在此基础上，该项目制备了MHC/CTB复合物，建立起小鼠口服耐受模型；分离出TCRγδIEL；在观察体外TCRγδIEL与naiveT细胞共培养诱导Treg产生情况，发现体外条件下共培养，TCRγδIEL诱导naiveT向Treg分化的条件不稳，诱导分化效率低下；在肠道损伤模型上发现，TCRγδIEL可通过分泌角化上皮细胞生长因子（Keratinocyte growth factor，KGF）维护肠上皮完整性和通透性，其机制可能为在损伤或者压力条件下，肠道上皮细胞可分泌相关细胞因子，直接或者间接激活TCRγδIEL细胞，活化的TCRγδIEL细胞可通过分泌KGF维护肠上皮完整性和通透性，减少肠道外来抗原直接进入肠道固有层组织，进而激活或放大全身免疫反应，这可能成为器官移植后维持机体耐受效应的关键途径。本项目按照实施计划，重点研究KGF对肠粘膜上皮细胞的保护作用，结果显示：KGF可以促进肠上皮细胞增殖，抑制其凋亡，维持肠粘膜上皮紧密链接蛋白（ZO-1, Claudin-1）的分布和表达，降低肠粘膜的通透性；同时，KGF可以增加TCRγδIEL细胞比例，改变TCRγδIEL细胞的亚型。我们发现在肠上皮内，受刺激后被激活的细胞主要是Vγ4细胞亚型，其激活后可分泌白细胞介素17等细胞因子，介素17可诱导单核细胞等聚集，加强肠道及全身的炎症反应，可能是进一步造成移植物排斥反应的关键分子。该项目科学意义在于，它提示我们利用KGF预防或减轻肠粘膜损害可能是维持移植后免疫耐受的关键举措。