调节性Exosome对免疫耐受的诱导作用及其机制研究

机体免疫耐受平衡被打破是造成自身免疫性疾病的主要因素。研究表明经免疫抑制基因修饰的小鼠骨髓树突状细胞来源的Exosomes具有免疫抑制功能。TGF-beta1是一种强有力的调节性细胞因子，在机体免疫耐受的维持中发挥着重要作用。因此我们推测，TGF-beta1基因修饰的小鼠骨髓imDC(immature dendritic cells,imDC)来源的Exosomes极有可能具有较强的免疫抑制功能，能诱导机体免疫耐受的重建。本项目利用免疫抑制基因TGF-beta1修饰的小鼠骨髓imDC来源的调节性Exosomes治疗EAE和IBD自身免疫病模型小鼠，评价调节性Exosomes是否能够诱导机体的免疫耐受的重建从而对自身免疫病发挥治疗作用，并对其相关的机制进行探讨。本课题的研究将为自身免疫性疾病的治疗提供新的思路。

本项目有两部分工作。第一部分研究工作中，我们制备了分泌型TGF-β1基因修饰的树突状细胞（DC）来源的Exosomes（sTGF-β1-EXO），发现sTGF-β1-EXO能在体外抑制T细胞增殖。在葡聚糖硫酸钠盐诱导的小鼠炎症性肠病模型中，sTGF-β1-EXO能延缓小鼠疾病进展。sTGF-β1-EXO治疗的炎症性肠病小鼠肠系膜而非脾脏来源的淋巴细胞中，我们检测到CD4+Foxp3+调节性T细胞（Tregs）比例明显升高，此外，治疗小鼠结肠组织与血清中IL-17和IL-23的水平明显降低。如用抗CD25抗将Tregs删除，sTGF-β1-EXO的治疗效果基本消失。以上结果说明sTGF-β1-EXO具明显的免疫抑制功能，能延缓炎症性肠病的进展，而该作用是通过sTGF-β1-EXO诱导的Tregs所介导。在第二部分研究工作中，我们制备了膜相关TGF-β1基因修饰的DC来源的Exosomes（mTGF-β1-EXO）并发现与sTGF-β1-EXO相比，mTGF-β1-EXO在体外具有更强的免疫抑制潜能及诱导Treg的能力。mTGF-β1-EXO和sTGF-β1-EXO均能预防MOG肽诱导的小鼠实验性自身反应性脑脊髓炎（EAE）发病，但只有mTGF-β1-EXO对已发病EAE小鼠有明显的治疗效果。mTGF-β1-EXO治疗能明显抑制MOG肽诱导的EAE小鼠来源的脾脏和CD4+ T淋巴细胞的增殖并能明显增加EAE小鼠腹股沟和脾脏淋巴细胞中Treg的比例。过继回输mTGF-β1-EXO治疗EAE小鼠来源的CD4+CD25+ Treg能够明显减轻新诱导的EAE小鼠发病情况。进一步的研究表明，mTGF-β1-EXO能抑制DC中IL-6的分泌水平，而有效的减少Th17分化，这与mTGF-β1-EXO能抑制DC中p38, ERK, STAT3和NF-κB等信号分子的磷酸化有关。此外，C57小鼠来源的mTGF-β1-EXO能够在体外明显的抑制BALB/c小鼠来源的T细胞增殖。C57小鼠来源的mTGF-β1-EXO也能有效的治疗PLP诱导的Balb/c小鼠EAE。这说明mTGF-β1-EXO与sTGF-β1-EXO相比，具有更强大的免疫抑制效应，能有效治疗EAE而不受MHC限制。我们的研究结果说明，TGF-β1基因修饰的DC来源的Exosomes能作为广谱的疫苗，用于自身免疫性疾病的治疗。