IL-17介导巨噬细胞极化在肺移植后OB中的作用及机制研究

Obliterative bronchitis (OB) is the major limiting factor for the poor prognosis after lung transplantation. It has been reported that cytokine IL-17 plays significant roles in developing OB through regulating transplantation rejection. However the mechanisms are not well understood. There are IL-17 receptors (IL-17RA and IL-17RC) expressed in the membrane of macrophage which can recognize IL-17 signaling, while macrophage can secrete IL-17 itself. Macrophage, responding to the microenvironmental changes via polarization, is the main effecter cells in transplantation rejection which is the risk factor of OB. In our previous studies we tested if macrophage could be involved in developing OB through IL-17 and found inflammation phenotype macrophages M1 in the spleen were significant lower in IL-17-/- mice than WT mice. Therefore we will perform IHC, FACS, and real time PCR in both animal model and primary cell level, further explore the temporal and spatial role of IL-17 in the regulation of macrophage infiltration, phagocytosis, polarization, phenotypic switch. Meanwhile, we will apply Elisa analysis and western blot to investigate their downstream signal pathways and regulatory mechanism. The finding of IL-17 effect on macrophage function and phenotype switch in OB model may provide a new strategy for the prevention of developing OB, further improving the prognosis of lung transplantation.

闭塞性细支气管炎（OB）是导致肺移植预后差的主要因素。研究发现IL-17对调节肺移植后OB发生发展具有重要作用，但机制不详。巨噬细胞表面存在IL-17受体（IL-17RA和IL-17RC），分泌IL-17，是导致移植排斥的主要效应细胞，以改变细胞极化亚型等方式发挥作用，可能诱发OB的发生发展。我们前期研究发现肺移植后IL-17-/-小鼠脾脏以促炎为主的M1型极性巨噬细胞低于野生型。基于巨噬细胞本身的异质性与功能多样性，本项目将采用免疫组化、流式、定量PCR深入探讨小鼠OB模型中IL-17对气管移植物、外周血和脾脏中巨噬细胞浸润、极化的时空调节，以及不同组织来源巨噬细胞中内外源性IL-17对吞噬功能、极化的作用，并进一步应用Elisa、蛋白印迹等技术检测NO、细胞因子等下游信号的变化及其调控机制。OB模型中IL-17对巨噬细胞调控作用及机制的阐明将为减轻OB，进而改善肺移植预后提供新思路。

闭塞性细支气管炎（OB）是肺移植术后患者存活率低的主要原因。前期研究已证实IL-17对调节肺移植后OB发生发展具有重要作用，而巨噬细胞既是IL-17的重要来源，同时也是IL-17调控炎症反应的主要靶向细胞，对IL-17介导巨噬细胞极化调控肺移植后OB的研究有助于今后更加合理的治疗和预防OB。本研究利用气管及左肺原位移植模型证实，异系移植组脾脏及移植物中CD86+/ F4/80+ M1型巨噬细胞数高于同系移植组，而CD206+/F4/80+M2型巨噬细胞则较同系移植组明显降低。进而采用IL-17-/-小鼠建立OB模型，与野生型小鼠相比，移植物病理检测显示IL-17-/-小鼠移植物中早期炎症浸润或后期管腔狭窄程度明显降低。分离获取脾脏及气管移植物中的巨噬细胞，流式细胞检测表明IL-17缺失后CD86+/F4/80+M1型巨噬细胞明显减少，炎性因子TNFa表达水平降低，而CD206+/F4/80+M2型巨噬细胞则显著性升高，抑炎因子IL-10含量增加；急性期移植物中与M1型巨噬细胞相关的促炎因子IL-1b、IL-6、TNFa mRNA水平均明显下降，而M2型相关因子Arg和Mrc1 mRNA均显著升高。体外研究同样显示IL-17缺失降低F4/80+巨噬细胞中CD86表达，提高CD206表达，削弱巨噬细胞吞噬功能。结合基因芯片技术，进一步的研究表明IL-17可通过Socs3/Stat通路调节LPS作用下的巨噬细胞极化分型，调控炎症相关因子的释放，最终影响OB的发生发展，本研究将为后续的临床研究提供理论支持。除Socs3外，基因芯片分析发现Sept2、Epha4等因子mRNA水平变化与巨噬细胞极化亚型转换一致，提示这些因子可能与巨噬细胞极化亚型转换有关，对这些潜在调控靶点的深入探讨有助于找到新的防治途径，减轻OB的发生，提高肺移植术后生存率。