Fas信号和TLR信号促进调节性树突状细胞负向调控CD4T细胞反应及相关机制研究

摘要

本课题研究了Fas信号和TLR信号对调节性树突状细胞diffDC的调控作用和相关机制,并在此基础上研究了Fas信号和TLR信号刺激后的diffDC与T细胞相互调控的作用和意义。实验结果表明,来源于基质细胞ESSC的TGF-B通过活化ERK而促进了diffDC高表达Fas。Fas信号可促进diffDC高分泌IL-10和IP-10,其机制可能是通过ERK活化导致GSK-3失活从而上调B-catenin所介导。Fas信号也可促进diffDC高分泌IL-6,其机制可能是通过ERK活化诱导STAT3高度磷酸化有关。Fas/FasL信号参与了diffDC和活化型T细胞的相互作用后诱导diffDC更高分泌IL-10和IP-10,但是不参与diffDC更高分泌IL-6的过程。Fas信号还能够增强diffDC对于抗原特异性T细胞增殖的负向调节作用。difiDC在TLR激动剂刺激后可分泌更高水平的IP-10,其机制是由于TLR激动剂诱导diffDC分泌I型干扰素(IFN-α/B),然后自分泌I型干扰素促进了diffDC的IRF-3表达和STAT1磷酸化,最终导致TLR激动剂促进diffDC高分泌IP-10。进一步研究表明,diffDC通过高分泌IP-10选择性地趋化Th1细胞并抑制Th1细胞的增殖。由此,diffDC与活化型T细胞和Th1细胞通过多种方式相互调控,从而更好地联系固有免疫和适应性免疫,维持机体的稳态。 免疫调节作为功能独特的专职性抗原提呈细胞(antigen-presenting cell,APC),树突状细胞(dendritic cell,DC)是目前发现的唯一能直接活化初始型(naive)T细胞的APC,其在诱导T细胞免疫应答或免疫耐受的过程中发挥了十分重要的作用。DC的功能与其不同的亚群和所处于的功能状态(非成熟、成熟)密切相关。一般认为,成熟DC激活T细胞以启动免疫应答,而非成熟DC参与免疫耐受的诱导。近年来研究表明,DC具有异质性,包含了很多表型各异和功能不同的细胞亚群,其中,具有负向免疫调控作用的DC亚群的发现及其功能特点与作用机制的研究是近年来的重要进展之-,此类具有负向免疫调控作用的DC亚群被成为调节性DC(regulatory DC)。虽然DC对于T细胞功能的研究取得了很大进展,但到目前为止,对于调节性DC亚群和T细胞相互调控的方式和机制仍不十分清楚,有待于进一步深入研究。 获得性/适应性免疫应答的效应与调控以及免疫耐受的维持多发生于免疫器官中。学者们在过去的研究中往往关注免疫细胞及其亚群之间的相互作用,而很少研究免疫器官微环境(包括免疫器官基质细胞和细胞外基质及多种膜分子和可溶性细胞因子)对免疫细胞的功能以及免疫应答的调控作用。鉴于此,本实验室开展了脾脏基质外环境对于DC的功能的调控作用以及对于DC调控T细胞反应的影响,结果发现,以往均被认为终末分化细胞的成熟DC,与脾基质细胞共培养后能够进一步增殖并分化为一类能够通过分泌NO而抑制T细胞增殖的新型调节性树突状细胞,我们将之命名为“分化样树突状细胞”(differentiated dendritic cell,diffDC),从而提出了成熟DC并非在终末分化细胞的的观点,其在完成了抗原递呈任务之后,在次级淋巴器官微环境的作用下,仍能够进一步增殖分化,发挥免疫负向调控功能。但是,对于调节性DC(diffDC)如何识别危险信号、如何与T细胞相互精密调控、其发挥负向免疫调控的相关机制是什么?我们并不十分清楚。 考虑到diffDC与已经活化的T细胞相互作用而抑制T细胞增殖,而活化型T细胞也可能反馈地作用于diffDC,已知活化型T细胞表达一定水平的FasL,而我们的预实验表明diffDC在胞膜和胞浆内均表达更高水平的Fas,那么,我们提出的科学问题之一是Fas信号对于diffDC的功能调控如何?FasL/Fas系统在活化型T细胞与diffDC的相互调控中起什么作用?如果起作用,其作用机制是什么?另外一方面,Toll样受体(Toll-like receptors,TLR)是目前发现的极为重要的一类免疫识别受体,已知DC表达丰富的TLR并通过TLR识别不同的病原体如LPS、LTA、CpG等病源微生物成分,DC一旦识别TLR的配体,其功能将被活化,从而触发一系列免疫应答效应,但是,对于不同DC亚群表达TLR的种类及其功能意义,研究尚不深入,由此,我们提出的科学问题之二是diffDC表达TLR的种类与水平,其对于TLR配体的刺激的反应性和功能变化是什么?TLR信号刺激在diffDC与T细胞的相互调控中起什么作用,其相关的作用机制是什么? 鉴于目前尚未见Fas信号和TLR信号参与调节性DC的功能调控、特别是参与调节性DC与T细胞相互调控的报道,我们在本研究中分两部分内容,分别研究了Fas信号和TLR信号对调节性DC(diffDC)的调控作用和相关机制,并在此基础上研究了Fas信号和TLR信号刺激后的diffDC与T细胞相互调控的意义。 一、Fas信号促进调节性树突状细胞diffDC分泌免疫调控因子及相关机制研究 Fas为肿瘤坏死因子受体(TNFR)超家族的成员之一,一般认为Fas与其配体(FasL)结合后向靶细胞内传递凋亡信号,但是,研究表明,并非所有表达Fas的细胞在Fas信号启动后都发生凋亡,即存在Fas信号的非凋亡效应。我们以往的实验曾经证明Fas信号不能诱导DC凋亡,反而诱导DC成熟并增强其抗原提呈功能。在本部分实验中,我们研究了Fas信号对于调节性DC(diffDC)功能的调控作用并探讨了其调控作用的相关机制。 结果发现,与非成熟DC(immature DC,imDC)和成熟DC(mature DC,maDC)相比,diffDC能够表达更高水平的Fas,但在脾脏基质细胞ESSC/maDC共培养以诱导产生diffDC的体系中加入TGF-B中和性抗体,发现能够减弱diffDC上Fas的表达和ERK的活化。实验表明,diffDC内ERK的活化程度较高,用ERK抑制剂PD98059抑制diffDC中ERK的活化,发现可以抑制diffDC表达Fas,结果提示,来源于基质细胞ESSC的TGF-β通过增强diffDC内ERK的活化而促进了diffDC高表达Fas。接下去我们想知道Fas信号是否会影响diffDC独特细胞因子谱的表达和对于CD4 T细胞增殖的抑制作用。 综上所述,在本部分实验中,我们发现diffDC高表达Fas但抵抗Fas信号诱导的凋亡。来源于基质细胞ESSC的TGF-B通过活化ERK而促进了diffDC高表达Fas。Fas信号可促进diffDC高分泌IL-10和IP-10,其机制可能是通过ERK活化导致GSK-3失活从而上调B-catenin所介导。Fas信号也可促进diffDC高分泌IL-6,其机制可能是通过ERK活化诱导STAT3高度磷酸化有关。Fas/FasL信号参与了diffDC和活化型T细胞的相互作用后诱导diffDC更高分泌IL-10和IP-10,但是不参与diffDC更高分泌IL-6的过程。进一步研究表明,Fas信号能够增强diffDC对于抗原特异性T细胞增殖的负向调节作用。我们的结果提示脾脏内活化的T细胞和diffDC间的

目录

论文说明：缩略词表

声明

摘要

摘要

前 言

第一部分Fas信号促进调节性树突状细胞diffDC分泌免疫调控因子及相关机制研究

一、材料与方法

二、结果

三、讨论

第二部分TLR信号促进调节性树突状细胞diffDC趋化Th1细胞并抑制其增值的相关机制研究

小 结

参考文献

文献综述 调节性树突状细胞与T细胞的双向调控及相关机制研究进展

在读期间发表论文和参加科研工作情况说明

致 谢