肝移植术后早期Sestrins基因表达水平与Th17/Treg分化和功能相关性的研究

Reactive oxygen species (ROS) would occur in the spleen by blocking portal vein during the liver transplantation (LT), changing some signal pathways. However, the impact of these changes on CD4+ naive T cells differentiation and function after the LT remains still unclear. Reportedly, a novel ROS regulator -the Sestrins family may be induced by ROS accumulation; while no data to date could figure out the Sestrins signal pathway. Sestrins could activate AMPK (AMP Kinase), resulting in the phosphorylation of TSC2 and activation of TSC1:TSC2 complex, and the latter one could down-regulate mTORC1 (mammalian target of rapamycin complex 1). Moreover, the activation of mTORC1 might shift the CD4+ na?ve T cells Th17/Treg differentiation axis to Th17. But, little is known about the association between the Sestrins expression and this axis at the early-stage after the LT. The purposes of this study are to investigate the effects of ROS on Th17/Treg differentiation axis in the spleen after the LT and to provide data to cell therapy for induction of immunologic tolerance by silencing or over-expressing proteins related to Sestrins pathway in splenic CD4+ naive T cells.

肝移植手术过程中门静脉系统断流可导致脾脏等门静脉引流脏器活性氧簇(reactive oxygen species, ROS)爆发。呼吸爆发可引起的一系列信号通路改变，这些改变对定居于脾脏的CD4+幼稚型T细胞术后分化和功能的影响尚不明确。Sestrins基因家族是新报道的ROS调节因子，与其相关信号通路的研究尚处于起步阶段。目前已知ROS引起Sestrins表达上调；Sestrins激活AMPK，导致TSC2磷酸化，增强TSC1:TSC2复合体活性进而抑制mTORC1；而mTORC1的活化促进Th17/Treg分化轴向Th17偏移。有关肝移植术后早期Sestrins表达情况及其与Th17/Treg分化关系的研究非常有限。本研究拟探讨肝移植术后脾脏ROS对定居其中的CD4+幼稚型T细胞分化的影响，并为通过调节该细胞Sestrins信号通路蛋白表达而诱导免疫耐受的细胞疗法提供初步研究数据。

肝移植是治疗终末期肝脏疾病的唯一有效疗法。但是，术后免疫排斥、肝功能损伤等情况却是临床医生必须面对的现实。本课题主要研究内容包括以下三方面：1、调节性T细胞（Treg）的诱导分化体系的建设、改进及机制；2、Sestrins对Treg/Th17细胞分化平衡的影响及意义；3、改善肝移植预后，提高生存率，降低并发症的相关措施。取得以下主要研究进展：1、人诱导型调节性T细胞（iTreg）CD39与FoxP3表达正相关，雷帕霉素促进iTreg细胞中CD39/Runx1信号通路表达，并增强其功能。2、转染Sestrins促进初始T细胞分化为Treg。加入外源性Sestrins同样改变初始T细胞向Treg/Th17的分化平衡，促进Treg分化，而抑制Th17分化。3、Treg细胞治疗能够减轻大鼠肝移植模型炎症水平，延长排斥组生存。4、改良器官保存液能够减轻心脏死亡供肝损伤，改善预后。5、改变器官静态保存方式为灌注保存减轻供肝损伤。本研究以上结果意义在于：1、通过调整初始T细胞诱导环境，能够增加诱导成功率及细胞抑制功能，为临床应用调节性T细胞进行细胞治疗，减少甚至撤除肝移植术后免疫抑制剂用量提供理论基础。目前，该项目进入临床研究阶段。2、改善器官保存环境及保存方式，能够减轻DCD供肝损伤，改善预后。这在目前中国肝移植的背景下具有现实意义。传统供肝的完全废除，DCD供肝已经成为国内肝移植的唯一来源。但是，DCD供肝热缺血时间延长，氧化应激及内质网应激均明显加重，导致术后肝脏损伤严重，患者短期发生术后肝功能恶化明显增加。本研究结果为解决这一难题提供了思路。