miRNA-29调控IFN-γ产生及在移植排斥反应中的作用和机制

Immunological research on miRNA modulation of the immune cells are hot.However,it is still yet to be explore with regard to its involvement in allgraft rejection and the practicability for miRNA to be used as anti-rejection therapy.Previously, we performed miRNA microarray analysis and constructed miR-29 sponge mouse, in which we foundd that knock down of miR-29 in vivo significantly prolonged the allograft survival by attenuating the suppression on its target IFN-γ. Based on these inspiring observations, we are determined to further investigate the therapeutic effect and mechanisms of miR-29 on allograft rejection. We are sought to address the impact of miR-29 on immunological function of CD4+ T cells, and the underlying mechanisms, by constructing a Lentiviral vector to manipulating miR-29 expression. We also plan to explore the in vivo impact of miR-29 on immunological function of CD4+ T cells in a murine cardiac allotransplant model.The role of IFN-gamma in the modulation of allograft rejection and immune tolerance will also be studied in an IFN-gamma or its receptor-deficient mice in murine cardiac transplant model. Finally, we would pry into the practicability of miRNA for the treatment of rejection by using miR-29 antagomir. This study would be beneficial to clarify the mechanisms of miR-29 in the regulation of immune responses, and provide supportive data for the use of miRNA as clinical anti-rejection therapy.

miRNA对免疫细胞的调控是免疫学研究的热点，但miRNA是否参与移植排斥、体内作用效果如何、可否作为分子靶点有效防治排斥反应尚待探究。我们经miRNA芯片筛选及构建miR-29 sponge小鼠，发现miR-29低表达可促进IFN-γ表达增强抗感染能力(Nat Immunol,2011;12:861); 但以该小鼠为受体进行同种移植后，可显著延长移植物存活期。基于此，本课题拟进一步研究miR-29调控排斥反应的作用机制。采用慢病毒或sponge技术，研究过表达和低表达miR-29调控不同免疫细胞(DC、CD4T)分化及功能的作用机制及信号转导变化，发现不同的靶基因后着重研究调控不同免疫细胞的体内作用效果；采用IFN-γ或其受体等缺陷小鼠重点研究miR-29作用于靶基因后产生的IFN-γ与调控免疫反应的关系，为阐明miR-29调控排斥反应的机制及发现治疗排斥反应的miRNA提供实验数据。

miRNA对免疫细胞的调控及在免疫相关疾病中的作用是近年来免疫学研究的热点之一，其是否参与移植排斥、效果如何、可否作为防治排斥的分子靶点已成为移植免疫学探讨的重要问题。前期实验发现miR-29缺陷可促进IFN-γ表达、增强机体抗感染能力(Nat Immunol,2011;12:861)。本课题进一步探究了miR-29在调控移植排斥反应中的作用及机制。首先我们通过sponge技术构建miR-29缺陷小鼠证实miR-29缺陷能显著抑制同种排斥反应，延长移植物生存时间。通过合成miR-29的抑制剂antagomir-29a研究低表达miR-29防治同种排斥反应的效果，探讨miR-29作为治疗靶点的临床转化前景。结果发现antagomir-29a能明显抑制同种排斥反应，且对移植后受体小鼠脾脏B细胞数量和比例的影响均较T细胞更为明显。鉴于B细胞受到同种抗原刺激后可分泌供体特异性抗体（DSA）引发抗体介导的排斥反应（AMR）的病理过程已成为影响移植物长期存活的关键因素受到学界重视，上述实验结果为我们寻找并认识B细胞调控机制防治AMR提供了契机。基于此，本课题着重研究miR-29调控B细胞功能进而参与体液排斥反应的作用和机制。结果发现：1、miR-29能影响B细胞分化发育，miR-29缺陷可促进骨髓中Pro-B细胞、Immature B细胞增多，减少Pre-B细胞、Circulated B细胞数量，并减少脾脏B2细胞亚群之一的Fo-B细胞；2、miR-29缺陷可抑制机体Tfh细胞依赖性免疫应答，减少生发中心B细胞数量，影响特异性浆细胞及抗体产生；在同种异体移植中，miR-29缺陷能够减轻AMR，延长移植物生存时间。3、miR-29能够直接靶向PTEN基因，通过PI3K/AKT信号通路调控B细胞AICD(活化诱导的细胞死亡)，导致机体受到同种抗原刺激后外周免疫器官中B细胞生发中心生成不足，最终影响特异性浆细胞以及DSA的产生。上述结果提示：miR-29不仅能有效抑制T细胞介导的同种排斥反应，同时能够直接靶向PTEN基因，通过PI3K/AKT信号通路调控B细胞AICD，导致机体受到同种抗原刺激后外周免疫器官中B细胞生发中心生成不足，影响特异性浆细胞以及DSA的产生，最终抑制B细胞参与的AMR。本课题为深入认识miR-29调控免疫细胞的功能及免疫相关疾病的防治提供了新的启示与实验证据。