关节炎小鼠模型中髓系抑制性细胞对Th17细胞分化的调节作用及机制研究

关节炎小鼠模型中髓系抑制性细胞对Th17细胞分化的调节作用及机制研究

论文摘要

髓系来源的免疫抑制性细胞(Myeloid-derived suppressor cells, MDSCs),是一群不成熟的髓系细胞,具有显著抑制T细胞增殖的功能。大量研究已证实MDSCs在肿瘤肿的发生和发展中对免疫系统具有重要的调节作用,然而其在自身免疫病,特别是在类风湿关节炎中的研究才刚刚开始。在本研究中,我们将利用类风湿关节炎的动物模型,胶原诱导的关节炎(Collegan induced arthritis, CIA)小鼠作为研究对象,探讨MDSCs与Th17细胞分化之间的关系。我们首先观察到MDSCs在小鼠中的主要标志是Gr-1和CD11b,同时观察到小鼠体内的MDSCs根据Gr-1的两个不同抗原表位Ly6G和Ly6C表达水平的差异,分为两个不同的亚群:单核样MDSCs亚群和粒细胞样MDSCs亚群(CD11b+Ly6ChiLy6G-亚群和CD11b+Ly6CloLy6G-亚群,M-MDSCs和G-MDSCs)。两个亚群的数量和频率在CIA发病小鼠的脾脏中出现显著的升高。进一步的研究发现,Gr-1特异性抗体同时清除M-MDSCs和G-MDSCs亚群能够延迟小鼠关节炎发病,降低关节炎的发病率,改善关节局部红肿程度,减轻滑膜增生和关节面破坏程度。这些数据表明,MDSCs对小鼠关节炎的发生具有重要作用。然而,借助特异性抗体Ly6G清除G-MDSCs亚群不能够显著改善小鼠关节炎发病的严重程度。在抗体清除MDSCs亚群的实验中,我们发现清除M-MDSCs亚群能够导致小鼠脾脏Th17细胞频率及数量下降。提示M-MDSCs亚群可能是通过调节Th17细胞进而影响关节炎的发病。为了进一步确证MDSCs的两个亚群M-MDSCs和G-MDSCs亚群对Th17细胞分化的作用,我们将MDSCs的两个亚群分别与CD4+CD62L+naive T细胞进行体外共培养,检测Th17细胞分化的变化,IL-17分泌的变化和IL-17mRNA表达的变化。体外实验的数据显示M-MDSCs亚群与CD4+CD62L+naive T细胞共培养能够提高Th17细胞频率和数量,促进IL-17的分泌并上调IL-17mRNA的表达水平。然而在G-MDSCs亚群与CD4+CD62L+naive T细胞共培养体系中,并未发现Th17细胞分化增高,IL-17分泌的增加和IL-17mRNA表达水平的上调。这些结果提示M-MDSCs亚群能够促进Th17细胞的分化,而G-MDSCs亚群促进Th17细胞分化的作用非常微弱。为了进一步研究M-MDSCs亚群对Th17细胞分化的免疫调节作用及免疫调节机制,我们采用了膜蛋白中和性抗体和Transwell系统。研究发现M-MDSCs亚群通过膜结合型TGF-β1(Membrane-boundTGF-β1, mTGF-β1)分子,以细胞-细胞直接接触的方式驱动Th17细胞分化。这些数据表明MDSCs中的M-MDSCs亚群在促进Th17细胞分化和CIA发病过程中具有重要作用。深入理解MDSCs对CIA发病的免疫调节机理,为后续开发更好的治疗类风湿关节炎的方法和药物奠定了基础。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 前言
  • 参考文献
  • 第一部分 MDSCs 在 CIA 小鼠发病中的免疫调节作用
  • 一、 CIA 小鼠中 MDSCs 表型及频率检测
  • (一) 材料和方法
  • (二) 结果
  • (三) 讨论
  • 二、 Gr-1 抗体清除 MDSCs 对 CIA 小鼠发病的免疫调节作用
  • (一) 材料和方法
  • (二) 结果
  • (三) 讨论
  • 参考文献
  • 第二部分 MDSCs 亚群对 Th17 细胞分化的免疫调节作用
  • 一、 体外 MDSCs 亚群对 CIA 发病及 Th17 细胞的免疫调节作用
  • (一) 材料和方法
  • (二) 结果
  • (三) 讨论
  • 二、 体内 MDSCs 亚群对 Th17 细胞分化的免疫调节作用
  • (一) 材料和方法
  • (二) 结果
  • (三) 讨论
  • 参考文献
  • 第三部分 M-MDSCs 亚群对 Th17 细胞分化的免疫调节方式及作用机制
  • 一、 M-MDSCs 亚群对 Th17 细胞分化的免疫调节方式
  • (一) 材料和方法
  • (二) 结果
  • (三) 讨论
  • 二、 M-MDSCs 亚群对 Th17 细胞分化的免疫调节作用机制
  • (一) 材料和方法
  • (二) 结果
  • (三) 讨论
  • 三、 M-MDSCs 亚群表达膜结合型 TGF-β1 分子的来源
  • (一) 材料和方法
  • (二) 结果
  • (三) 讨论
  • 参考文献
  • 结论
  • 综述
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读博士学位期间发表论文情况
  • 致谢
  • 相关论文文献

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