HIF-2α调控自然杀伤T细胞参与肝缺血再灌注损伤的机制

Natural Killer T (NKT) cells are critical initiators and effectors of innate immunity in the liver and orchestrate inflammation subsequent to ischemia-reperfusion (IR) injury. We found in preliminary experiments that in contrast to NKT cells from wild-type mice, NKT cells that express high-level hypoxia-inducible factor (HIF)-2α failed to induce inflammatory damage to the liver after IR, which could be reversed by the application of adenosine A2a receptor (adora2a) inhibitors. Based on these observations, we speculate that HIF-2α over-expression might result in transcriptional activation of Adora2a in NKT cells, which accounts for the attenuated inflammatory injury. To prove this theory, we plan to employ genetic methods to obtain mouse/human NKT cells with inactivated or overexpressed HIF-2α, which will be subjected to phenotype and function analyses. Adora2a expression in NKT cells will be assessed by reverse transcription-PCR and immunoblotting. The regulatory relationship between HIF-2 and adora2a in mouse/human NKT cells will be evaluated by promoter studies. Further, the effect of siRNA knockdown of adora2a in HIF-2α-overexpressing NKT cells on their phenotype and function will be observed. Finally, adoptive transfer of NKT cells to Cd1d knockout (NKT cell-deficient) mice will be carried out to evaluate the roles of NKT cell-specific HIF-2α/Adora2a expressions in liver IR injury. These studies may help to promote understanding of the role of HIF-2α in NKT cell function and inflammatory injury after liver IR, which may serve as a novel therapeutic target.

自然杀伤T（NKT）细胞是肝缺血再灌注损伤（IRI）关键的效应性炎细胞。我们在预实验中发现：与野生型NKT细胞不同，缺氧诱导因子（HIF）-2α高表达的NKT细胞不会加重肝IRI，而应用腺苷A2a受体（Adora2a）抑制剂可逆转其免疫耐受效应。我们推测HIF-2升高后作为转录因子激活Adora2a表达而发挥抑炎作用。我们设想通过不同方法获得HIF-2α敲除/高表达的小鼠/人NKT细胞，观察HIF-2α表达变化对细胞表型、功能及Adora2a表达的影响。对NKT细胞中HIF-2与Adora2a之间可能存在的转录调控关系进行分析和确认。对高表达HIF-2α的NKT细胞实施Adora2a RNA干扰，进一步分析细胞表型和功能变化。通过过继输注实验观察NKT细胞HIF-2α/Adora2a表达变化对小鼠肝IRI的影响。本研究将可能揭示NKT细胞功能调控的新机制，并为肝IRI提供新的治疗干预靶点。

自然杀伤T（NKT）细胞是缺血再灌注损伤（IRI）关键的效应性炎细胞。缺氧诱导因子是细胞适应缺氧环境最重要的分子调控系统之一。缺氧诱导因子（HIF）-2对NKT细胞存在怎样的影响，这种影响在缺血再灌注损伤中又发挥怎样的作用既往没有研究报道。本研究采用Lck-Cre介导小鼠T/NKT细胞系HIF-2α敲除，发现HIF-2α敲除导致小鼠外周NKT细胞自发性活化（FasL表达升高），而缺血再灌注后的肾脏组织中CD4+NKT细胞大量浸润，这些大量浸润的NKT细胞显著加重肾脏缺血再灌注损伤。利用单克隆抗体分别清除NKT细胞或FasL+细胞能够明显降低肾脏缺血再灌注损伤，并且消除HIF-2α-/-和野生型小鼠之间的肾脏缺血再灌注损伤的差异，提示HIF-2α敲除后活化的NKT细胞（FasL+）是HIF-2α敲除鼠更为严重的缺血再灌注损伤主要的根源。腺苷A2A受体（Adora2a）激动剂CGS21680对野生型小鼠的肾脏缺血再灌注损伤有显著保护效果，但是对HIF-2α-/-小鼠则完全无效，提示HIF-2α敲除后NKT细胞表面腺苷A2A受体的表达受到显著影响。野生型NKT细胞过继输注缺乏淋巴细胞的Rag1敲除小鼠后会加重其肾脏缺血再灌注损伤，但这种损伤会被CGS21680明显缓解。与野生型NKT细胞形成鲜明对比，HIF-2α-/-NKT细胞过继转移后的Rag1敲除小鼠不仅肾IR损伤更为严重，而且CGS21680治疗完全无效，进一步提示HIF-2α敲除通过影响NKT细胞表面腺苷A2A受体的表达对肾脏缺血再灌注损伤造成显著影响。一系列体外细胞实验研究发现HIF-2不仅能与Adora2a启动子序列直接结合促进其表达，而且其敲除能够直接导致缺氧培养条件下NKT细胞中Adora2a mRNA及蛋白含量极度减低，从而证实在NKT细胞中HIF-2对Adora2a的表达存在转录调控关系。本课题研究揭示了缺血再灌注损伤所继发的炎症反应的新调控机制，且这种新机制的发现很可能会促进我们对包括肿瘤在内的其它免疫学疾病发病机制的理解。从临床的角度，HIF-2激动剂罗沙司他作为一种新型抗贫血药物已经进入三期临床研究，这样一个在尿毒症群体中有着极大应用价值的抗贫血药物可能具有抑制缺血再灌注损伤的作用，也值得我们进一步开展临床研究。