通过人造骨架定点释放VISTA因子抑制胰岛联合肾脏移植后糖尿病小鼠的免疫排斥反应

In this study, we plan to use electrospinning technology to construct artificial scaffold carrying co-inhibitory molecule VISTA, through the site-directed release of VISTA at the transplantation site to achieve the purpose of inhibiting T cell-mediated rejection so as to effectively protect islet transplantation objects from allograft rejection. Artificial scaffold consists of PGA (polyglycolide acid) and collagen. Islet cells cultured in the scaffold, and kidney were implanted into diabetic mice simultaneously. As the artificial scaffold degrades in vivo, VISTA molecules are released and create an immunosuppressive environment at the site of transplantation, inhibiting the immunological function of CD4+ and CD8+ T cells. After the operation, we will trace a number of physiological and immunological function indexes of mice, including blood glucose, insulin, blood creatinine and urea nitrogen, so as we are able to accurately evaluate the effects of the scaffold and VISTA in diabetic mice co-transplanted with islets and kidneys. Finally, we will analyze and assess the degree of inflammatory response and the number and function of CD4+ and CD8+ T cells in islets and kidney tissue by pathology and flow cytometry.

在本课题中，我们拟利用电纺丝技术构建携带负性共刺激因子VISTA的人造骨架载具，通过在移植部位定点释放VISTA实现抑制T细胞介导的排斥反应的目的，从而有效保护胰岛移植物免于排斥损伤。人造骨架载具由PGA（聚乙醇酸）和胶原蛋白组成，胰岛细胞在人造骨架内培植后，与肾脏一并植入糖尿病小鼠体内。随着人造骨架在体内的降解，VISTA分子将被释放并作用在移植部位形成免疫抑制环境、抑制CD4+和CD8+ T细胞的免疫学功能。术后我们将追踪检测小鼠的多项生理和免疫学功能指标，包含血糖、胰岛素、血液肌酐酸和尿素氮，从而能够准确评估人造骨架和VISTA在胰岛、肾脏联合移植的糖尿病小鼠中的治疗效果。最后，通过病理切片和流式细胞仪，我们将分析评估胰岛和肾脏组织中的炎症反应程度以及CD4+和CD8+ T细胞的数量和功能。

在本课题中，我们拟利用电纺丝技术构建携带负性共刺激因子VISTA的人造骨架载具，通过在移植部位定点释放VISTA实现抑制T细胞介导的排斥反应的目的，从而有效保护胰岛移植物免于排斥损伤。人造骨架载具由PGA（聚乙醇酸）和胶原蛋白组成，胰岛细胞在人造骨架内培植后，与肾脏一并植入糖尿病小鼠体内。随着人造骨架在体内的降解，VISTA分子将被释放并作用在移植部位形成免疫抑制环境、抑制CD4+和CD8+ T细胞的免疫学功能。术后我们将追踪检测小鼠的多项生理和免疫学功能指标，包含血糖、胰岛素、血液肌酐酸和尿素氮，从而能够准确评估人造骨架和VISTA在胰岛、肾脏联合移植的糖尿病小鼠中的治疗效果。最后，通过病理切片和流式细胞仪，我们将分析评估胰岛和肾脏组织中的炎症反应程度以及CD4+和CD8+ T细胞的数量和功能。 . 通过课题的顺利实施，我们取得了以下三个方面的重要进展：1.进一步确认药物释放型人造骨架对肾脏胰岛联合移植引起的免疫排斥反应的抑制作用（成功在STZ糖尿病小鼠模型中证实了负载有VISTA分子的新型释放型人造骨架可以降低免疫排斥反应）；2.基于我们建立的高效的、基于人内胚层干细胞系（hEnSCs）的体外规模化胰岛定向分化体系使规模制备高纯度的胰岛细胞（E-islets），并利用单细胞转录组测序技术深入解析了该体系各关键分化步骤的细胞群体，并证实其与人供体捐献来源胰岛的高度一致性；3.检测了壳寡糖通过改善肠道菌群，从而平衡肝内微环境及代谢，并开展其对胰岛移植术后肠道微生态干预效果评价。 . 上述成果进展对临床开展胰岛移植及再生胰岛移植治疗糖尿病，将起到重要的指导和改善作用，提供可靠稳定的动物模型，最终有望为糖尿病患者的细胞治疗提供最佳的技术手段。