巨噬细胞作为效应细胞参与移植排斥反应及其机制研究

It is well known that macrophages play a critical role in allogeneic graft rejection. However, whether macrophages could reject allogeneic grafts directly as effector cells requires to be determined. Based on our recent studies, we will address this issue using genetically modified mice and transplant mouse models. We will demonstrate whether activated macrophages could reject allografts and how it acts. With gene chip and molecular assays, we will identify the important molecules involved macrophages-mediated graft rejection. The present studies will help us to understand the role of macrophages in allograft rejection, which may be potentially benefit for the treatment of transplant patients.

巨噬细胞是重要的固有免疫细胞，其在器官移植排斥过程中发挥重要的作用。但是其作为效应细胞直接参与移植物排斥作用仍待研究。本课题将在前期研究工作基础上，应用多种遗传工程改造小鼠、移植模型、细胞分子生物技术，确定巨噬细胞直接介导同种异基因移植物排斥的作用及其规律，较详细的分析巨噬细胞参与移植物排斥的重要分子。该研究将有助于我们理解巨噬细胞在同种移植物排斥中的作用，为临床有效克服移植物排斥的治疗提供新思路与理论依据。

巨噬细胞是天然免疫系统重要的组成部分，其具有不同的极化形式与组织发育异质性。巨噬细胞在器官移植排斥过程中发挥着重要的作用。近年来，越来越多的研究显示天然免疫细胞也具备获得性免疫特异性与记忆性的一些特征。然而目前关于巨噬细胞的特异性与记忆性研究较少，其作为效应细胞在同种异基因器官移植排斥过程中的作用规律亦不明确。我们前期研究发现，在同种异基因脾细胞致敏的小鼠体内，巨噬细胞能特异吞噬清除同种异基因脾细胞。本项目在此工作基础上，重点探讨巨噬细胞作为效应细胞直接参与同种异基因移植排斥的作用规律及机制，深入分析巨噬细胞参与移植物排斥的特异性与记忆性特征及其分子机制。通过研究我们发现，致敏巨噬细胞能介导同种异基因细胞的特异性清除，并且这种特异性的清除效应具有记忆性。进一步研究发现，在CD4+T细胞辅助下，致敏巨噬细胞可介导同种异基因皮肤移植物的特异性排斥，而且过继的致敏巨噬细胞在同种异基因皮肤移植的小鼠体内可以长期存活，其增殖速度远大于未致敏巨噬细胞，其在同种异基因皮肤移植物内的浸润程度显著高于无关第三者小鼠的皮肤移植物。为了探讨巨噬细胞排斥同种异基因移植物的机制，以同种异基因抗原刺激巨噬细胞，结果显示致敏巨噬细胞分泌更多的穿孔素、颗粒酶B，并且穿孔素缺失后致敏巨噬细胞清除同种细胞及排斥同种皮肤的能力显著降低。结果表明巨噬细胞排斥同种异基因移植物主要依赖于穿孔素/颗粒酶B通路途径。此外，我们发现糖酵解抑制剂2DG能抑制巨噬细胞替代性活化。还发现mTOR信号通路对单核-巨噬细胞发育分化起关键调控作用。这些研究有助于我们理解巨噬细胞的基本生物学特性及其在同种异基因移植物排斥中的作用，为临床有效克服移植排斥的治疗提供了新思路及理论依据。