NAD+/SIRT1对实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠胸腺内自噬的影响及其发挥免疫调节作用的机制研究

Multiple sclerosis (MS) is an autoimmune inflammatory demyelinating disease of the central nervous system. In recent years, studies have shown that immune regulation plays an important role in autoimmune diseases. The current pathogenesis is unclear. The thymus, as a central immune regulatory organ, plays an immunomodulatory role on T lymphocytes balance. In some autoimmune diseases models, it has been found that NAD+ can activate SIRT1 and regulate autophagy disorders in a variety of ways, and autophagy is essential for the positive and negative selection of thymocytes.In our study, We observed thymic atrophy in EAE, the MS classic animal model. What’s more, increased inflammatory infiltration and markedly reduced peripheral Treg cells also can be detected after thymectomy. In addition, NAD+ intervention can increase the level of SIRT1 and alleviate the disease. So we wonder whether NAD+/SIRT1 modulate immune blance by regulating the autophagy in thymus? To prove this, this project intends to investigate the distribution of ahtophagic flux and immunoregulatory cells in thymus by using NAD+ intervention in EAE and invtro, through the protocol of SIRT1 inhibition in knockout mice. And more importantly to find a new target for the treatment of MS.

多发性硬化(MS)是中枢神经系统自身免疫性炎性脱髓鞘疾病，近年研究显示，免疫调节在MS中发挥着重要的作用，但其作用机制尚不明确。胸腺作为中枢免疫器官，通过影响T细胞的分化输出调节外周T细胞稳态。在某些自身免疫性疾病模型中发现，NAD+可以激活SIRT1并通过多种途径调节自噬紊乱，而自噬在胸腺细胞的阳性选择和阴性选择过程中必不可少。我们在MS经典动物模型EAE中观察到胸腺萎缩，以及去胸腺后炎症浸润增加和外周Treg细胞显著降低。此外，在给予NAD+干预后SIRT1水平升高并减轻EAE病情进展。那么NAD+是否可以通过SIRT1调节胸腺自噬从而发挥免疫调节作用呢？因此，本项目拟通过条件性基因敲除小鼠、基因沉默等方案，从体内外角度出发，应用NAD+干预EAE及体外胸腺细胞，研究胸腺内自噬及免疫调节细胞分布与亚类变化情况，深入探讨胸腺自噬在EAE中的免疫调节作用，以期为MS治疗提供新的靶点。

多发性硬化(MS)是中枢神经系统自身免疫性炎性脱髓鞘疾病，近年研究显示，免疫调节在MS中发挥着重要的作用，但其作用机制尚不明确。胸腺作为中枢免疫器官，通过影响T细胞的分化输出调节外周T细胞稳态。在某些自身免疫性疾病模型中发现，NAD+可以激活SIRT1并通过多种途径调节自噬紊乱，而自噬在胸腺细胞的阳性选择和阴性选择过程中必不可少。我们在MS经典动物模型EAE中观察到胸腺萎缩，以及去胸腺后炎症浸润增加和外周Treg细胞显著降低。此外，在给予NAD+干预后SIRT1水平升高并减轻EAE病情进展。那么NAD+是否可以通过SIRT1调节胸腺自噬从而发挥免疫调节作用呢？因此，本项目首先探索了EAE不同病程中胸腺自噬变化情况，发现EAE小鼠胸腺中的LC3及P62表达水平显著升高，提示存在自噬流受阻。在使用NAD+治疗干预EAE后发现，干预组胸腺中的自噬小体数量较EAE组明显增多，且LC3及P62表达水平显著下降，SIRT1水平显著升高。进一步使用3-MA阻断自噬流后发现，EAE临床症状显著加重、炎性浸润增加，且3-MA可减弱NAD+的治疗效果。我们进一步对NAD+对EAE小鼠视神经及视网膜的保护作用进行了研究，发现NAD+干预能够减轻EAE小鼠视神经的炎性反应、脱髓鞘、轴突损伤，能通过激活SIRT1/AKT通路、减少小胶质细胞和星形胶质细胞聚集、减少TNF-α和IL-6表达及减轻细胞凋亡的机制来对视神经和视网膜起保护作用。另一方面，我们开展了对于NAD+通过调节骨髓源性抑制细胞的活性抑制EAE的机制研究，结果发现：NAD+干预能够通过激活SIRT1/STAT6/Aginase-1通路，来诱导脾脏中CD11b+ Gr-1+ MDSCs的表达，增加脊髓和脾脏内Arginase-1以及血清中IL-13的表达量，降低EAE小鼠血清中IFN-γ水平。综上所述，本项目从多层次、多角度完成了对EAE模型中胸腺自噬与免疫调节的动态变化的探索，并探究了NAD+通过干预胸腺自噬、减轻炎症反应、调节骨髓源性抑制细胞活性等多种途径来对EAE小鼠的中枢神经系统起到保护作用的相关机制，为MS的治疗提供了新思路与新靶点。