细粒棘球蚴感染小鼠Mo-MDSC源免疫抑制相关分子的研究

Cystic echinococcosis is a zoonosis of global distribution caused by Echinococcus granulosus, and does serious harm to the health of humanbeing. The host immune response to parasitic antigens can be downregulated or suppressed after Echinococcus granulosus infection, however its mechanism remain unclear. Our previous study found that myeloid derived suppressor cells (MDSC) accumulated in the spleen and the peripheral blood of Balb/c after Echinococcus granulosus infection, which significantly suppressed the immune response induced by the activated T cells. Based on the powerful suppression of MDSC on the host immune response, MDSC are thought to be an important part of host fact that contribute to immune suppression, and the latest evidences showed monocytic-type MDSC (Mo-MDSC) play a key role in the immune suppression caused by MDSC. In this study, we aims to identify the molecules associated with immunosuppression and their pathways in Mo-MDSC using Transcriptome sequencing, and to explore the molecular basis and regulation mechanism of their immunosuppressive effects played through RNA interference and Signaling pathway phosphorylated protein chip after Echinococcus granulosus infection. This study will explain the immune down-regulation mechanism induced by Mo-MDSC after Echinococcus granulosus infection, and provide new thoughts on the studies of vaccines and adjuvants, and also provide insights into further study of MDSC in other parasitic diseases.

细粒棘球蚴病，是一种危害严重的人畜共患病。细粒棘球蚴感染可显著下调或抑制宿主免疫应答，是其免疫逃避的重要机制，但其作用机制尚不明确。课题组前期研究发现，细粒棘球蚴感染可诱导髓源性抑制性细胞（MDSC）在小鼠脾脏和外周血富集，可显著抑制激活T细胞诱发的免疫应答。本课题在此基础上，围绕细粒棘球蚴感染中MDSC下调宿主免疫应答的相关分子进行研究。最新研究表明单核髓源性MDSC（Mo-MDSC）是其发挥作用的重要成分。本课题拟通过感染前后Mo-MDSC转录组测序，鉴定免疫抑制相关分子，同时采用鸡尾酒式siRNA干扰技术及信号通路磷酸化蛋白芯片等方法，研究Mo-MDSC中免疫抑制相关分子（群）的功能及信号通路，揭示其免疫抑制作用的分子基础和调控机制。本研究将为深入探索细粒棘球蚴负向调控宿主免疫应答的作用机制奠定基础，为其疫苗、佐剂的研究提供新的思路；也为其他寄生虫病MDSC的深入研究提供见解和支持。

本研究以M-MDSC为嵌入点，开展细粒棘球蚴感染小鼠前后免疫抑制相关分子的研究。共获得①感染前后差异表达基因共1090个，其中上调基因456个，下调基因634个，主要富集在MAPK、趋化因子和细胞因子-细胞因子受体互作等信号通路；获得一批潜在功能分子（群），其差异表达可能影响DC、Mø功能以及与T细胞相互作用，是MDSC发挥免疫调节作用分子基础。②28个差异表达miRNA，其靶基因主要涉及胞内蛋白转运、蛋白靶向作用溶酶体和蛋白转运等生物学过程，且差异miRNA在MAPK、黏附、PI3K-Akt和TGF-β等6条与免疫调控和血管生成相关信号通路有不同程度富集，并包含19条共同差异的miRNA。③649条差异表达lncRNA，主要富集在免疫调节、B细胞受体，VEGF等信号通路；并构建了lncRNAs与其关联转录因子和靶基因的调控网络。另外，原头节ES转录组测序分析，获得26514条Unigene及2280条ESPs，138种ESPs参与碳水化合物，124种ESPs参与蛋白质代谢。其中11种ESPs为胞内酶参与调节糖酵解/糖异生作用；高表达ESPs转录本包括44种抗原性蛋白，25种分子伴侣及4种蛋白酶。 . 本研究同时阐明了细粒棘球蚴感染小鼠后的免疫特征：细粒棘球绦虫排泄分泌物（ESP）可能通过抑制DC成熟，诱导CD4+CD25+Foxp3+ Treg细胞来下调宿主免疫应答。原头节ES则可抑制CD4+CD62L+ T细胞分化为Th17细胞并抑制B细胞分化，但可促进B细胞分化为CD1d+CD5+CD19+ B细胞（Breg）。研究结果表明，寄生虫可通过分泌排泄物直接影响初始T、B细胞分化为效应细胞，是寄生虫逃避宿主免疫应答的新机制。并且发现，细粒棘球蚴感染致小鼠腹腔Mφ吞噬能力下降，但其活化相关表面分子表达上调；慢性感染阶段小鼠体内IL-17A、IL-6、IFN-γ等炎症因子和抗炎因子IL-10均升高，有助于调节免疫平衡。另外，细粒棘球蚴感染小鼠M-MDSC源精氨酸酶的表达及在外周血中显著升高，表明其可能在细粒棘球蚴感染后的免疫调控中有一定调节作用。 . 以上研究结果将为深入探索细粒棘球蚴负向调控宿主免疫应答的作用机制奠定基础，为其疫苗、佐剂等研究提供新思路，也为其他疾病MDSC深入研究提供理论支持。