髓系抑制性细胞在类风湿性关节炎中的作用及机制研究

髓系抑制性细胞（MDSCs）是近年来发现的一群骨髓来源的免疫抑制细胞，目前还未见有关这群细胞在类风湿性关节炎（RA）中的报道。前期实验发现在关节炎模型（CIA）小鼠的脾脏及外周血中，CD11b+GR-1+MDSC的比例及数量显著增加，提示该群细胞可能参与RA的发病。本课题拟进一步检测分析CIA小鼠中MDSC的亚群、数量及表型；分析其对T细胞应答、Th17细胞分化的免疫调节作用；通过基因芯片，功能阻断实验等手段，寻找MDSC调节T细胞应答及Th17细胞分化的关键分子，阐明MDSC发挥免疫调节的作用机制；观察体内清除或回输该群细胞对CIA发病及程度的影响；此外，我们拟收集RA患者的外周血及关节液，鉴定其中MDSC的表型并检测数量变化，比较外周血和关节液中该群细胞的功能差异，进一步验证MDSC对T细胞的免疫调节作用。本研究将为RA发病的免疫机制提供新的线索和依据，为RA的免疫干预提供新的策略。

髓系来源的免疫抑制性细胞 (Myeloid-derived suppressor cells, MDSCs)，是一群不成熟的髓系细胞，具有显著抑制T细胞增殖的功能。大量研究已证实MDSCs在肿瘤肿的发生和发展中对免疫系统具有重要的调节作用，然而其在自身免疫病，特别是在类风湿关节炎中的作用仍不明确。在本研究中，我们利用胶原诱导的关节炎 (Collegan induced arthritis, CIA) 小鼠作为研究对象，研究MDSCs与Th17细胞分化之间的关系。我们发现MDSCs在小鼠中的主要标志是Gr-1和CD11b，同时发现 单核样MDSCs亚群和粒细胞样MDSCs亚群 (CD11b+Ly6ChiLy6G- 亚群和CD11b+Ly6CloLy6G- 亚群)的数量和频率在CIA发病小鼠的脾脏中显著的升高。进一步研究发现，Gr-1特异性抗体清除MDSCs能够延迟小鼠关节炎发病，降低关节炎的发病率，改善关节局部红肿程度，减轻滑膜增生和关节面破坏程度。结果提示MDSCs对小鼠关节炎的发生具有促进作用。通过特异性抗体Ly6G清除G-MDSCs亚群不能有效改善小鼠关节炎发病的严重程度，而清除M-MDSCs亚群能够减少小鼠脾脏Th17细胞的频率及数量，并改善炎症评分，提示M-MDSCs亚群可能通过调节Th17细胞分化进而影响关节炎的发病。为进一步研究MDSCs的两个亚群对Th17细胞分化的作用，我们通过MDSCs的两个亚群分别与CD4+CD62L+ naive T细胞共培养，发现M-MDSCs亚群能够提高Th17细胞频率和数量，促进IL-17的分泌并上调IL-17 mRNA的表达水平，G-MDSCs亚群对Th17细胞分化无明显作用，这些结果提示M-MDSCs亚群能够促进Th17细胞的分化。进一步研究发现M-MDSCs亚群通过膜结合型TGF-β1 (Membrane-bound TGF-β1, mTGF-β1) 分子，以细胞-细胞直接接触的方式驱动Th17细胞分化。我们的研究表明MDSCs中的M-MDSCs亚群在促进Th17细胞分化和CIA发病过程中具有重要作用，研究结果将为深入理解MDSCs对CIA发病的免疫调节机理，为后续开发更好的治疗类风湿关节炎的方法和药物奠定了基础。