新型mcDC负调控T细胞免疫耐受、干预胰岛β细胞再生的作用机制及药物靶点研究

Dendritic cells (DC) present antigens from apoptotic β cells to stimulate effective T cell immune responses, which destroying β cells to induce type 1 diabetes. Recently, a new DC subset, termed merocytic dendritic cells (mcDC), has been found in NOD mice, and the frequency of which increases following onset of diabetes. These cells break antigen-specific T cell mediated immune tolerance via a toll-interleukin I receptor- independent signaling pathway. On the base of the previous study, we found that mcDC secreted higher level of IFN-α and less α1-antitrypsin(AAT) compared with normal DC, therefore preventing β cells repair. Regarding the key role of mcDC in the onset of T1D, we manage to conduct the following research: firstly analyze the effect of mcDC on differentiation, function and structural stability of Treg cells, as well as intervention on β cells regenesis by cell function assays; secondly identify the key regulation pathways and signal molecules that block mcDC to reconstruct T cells immune tolerance and improve β cell mass and function by PCR array and protein analysis; thirdly study the effect of adoptive transfer mcDC on onset of T1D via in vivo experiments to confirm the key drug targets; finally investigate the molecular mechanism of the novel immunosuppressive agent for controlling T1D, clarifying the possibility of target intervention on mcDC, which will provide evidences of novel strategy for treatment of T1D.

树突状细胞（DC）通过摄取胰岛β细胞自身抗原，交叉呈递及激活T细胞免疫应答，破坏β细胞导致1型糖尿病（T1D）。最新发现自发性糖尿病小鼠（NOD）发病中大量产生一种功能独特的颗粒细胞型DC亚群（mcDC），其以非TIR通路依赖的方式破坏T细胞免疫耐受。承接前一项目研究发现mcDC可促进IFN-α分泌，减少α1-抗胰蛋白酶(AAT)释放，致使β细胞修复障碍。基于mcDC在T1D发病中的关键作用，我们拟首先通过细胞功能分析研究mcDC对调节性T细胞分化、结构稳定性和功能的影响，及对β细胞再生的干预；其次通过PCR array、蛋白分析确定阻断mcDC重建T细胞免疫耐受，促进β细胞再生的关键调控通路和信号分子；第三通过体内过继转移mcDC对T1D发病的影响确认关键靶标；最后通过抗T1D新型免疫抑制剂的分子机制研究，阐明靶向mcDC关键调控通路，评价T1D治疗药物的可行性，为T1D治疗提供新思路。

树突状细胞通过影响免疫平衡和β细胞再生，促进T1D的发生。研究发现自发性糖尿病小鼠（NOD）发病中大量产生一种独特的颗粒细胞型DC亚群（mcDC），其以非TIR信号通路依赖的方式破坏T细胞免疫耐受，促进IFN-α分泌并减少AAT释放，致使β细胞修复障碍，加速TID的发展。我们按计划分离了NOD小鼠不同发病阶段的不同免疫器官中DC亚型，并进行了数量和功能比较，明确了mcDC在TIDM发生与发展中通过摄取胰岛β细胞，交叉呈递及激活T细胞免疫应答，抑制Tregs的分化和功能，破坏β细胞的关键作用。确定了DC上促细胞分化的关键分子TAK1阻断后，可抑制其下游JNK/AP-1及NF-κB信号通路的活化，防治TID的发展及其作为治疗TIDM靶点的可能性；明确了胰腺再生蛋白Reg3g和TLR4受体（LPS多次给药）在干预T1DM发病并诱导DC不成熟，促Tregs分化，保护胰岛β细胞功能，阻断TIDM发展的作用及机制；而且，我们还发现并合成了具有免疫抑制和抗炎作用的小分子化合物ADMC（香豆素衍生物2H-1-苯并吡喃-2-酮）以及中药复方当归六黄汤靶向mcDC抗T1DM的作用及机制; 确定mcDC在自身免疫性疾病中的关键作用基础上，我们验证了小分子化合物金线莲苷（KD），通过阻断DC细胞膜上VEGFR2受体，抑制DC和其作用的CD8+T细胞内代谢相关PI3K-AKT和炎症相关JAK2-STAT3信号通路，干扰DC-CD8+T细胞相互作用发挥抗自身免疫性肝炎的作用。. 我们的研究确定了mcDC对T1DM发病的影响并确认其关键靶标TAK1分子和分化相关通路；明确了促β细胞修复的关键蛋白Reg3g抑制免疫反应发挥抗T1DM作用；通过抗T1DM新型免疫抑制剂的分子机制研究，阐明靶向mcDC关键调控通路，评价T1DM以及自身免疫病治疗药物的可行性，为T1DM及自身免疫病治疗提供新靶点和新型候选药物。