调节性T细胞在心肌缺血再灌注损伤中的作用和机制研究

Recent studies show that T cell-mediated inflammation is closely related to myocardial ischemia/reperfusion injury (MIRI). Regulatory T cells (Tregs) (CD4+CD25+FOXP3+Treg) is a subset of T cells with immunomodulatory function. There are both natural (nTregs) and inducible (iTregs) populations of Tregs, which may have complementary and overlapping functions in the effect of biological properties and control of immune responses. We found that regulatory T cells (Treg) infiltrated the myocardium as early as 5 minutes after MIRI and adoptive transfer of in-vitro activated nTreg markedly attenuated mouse MIRI. Therefore, we believe that Treg is protective in MIRI and the detailed mechanism of its regulation needs to be elucidated. The present research aims to explore the effects of Treg depletion or replenishment on MIRI, the functional mediators (IL-10/TGF-β1/adenosine) of Treg activity, the effects of Treg on endothelial activation, neutrophil infiltration, activation and reactive oxygen outbreak, cardiomyocyte apoptosis and chemokine secretion, and finally to elucidate the specific roles of Treg subsets (nTreg and iTreg). These exploratory studies will lead to a comprehensive understanding of the role of Treg in MIRI, and provide the theoretical and experimental basis for the development of targeted therapy in MIRI.

近年来研究显示心肌缺血再灌注损伤（MIRI）与T细胞介导的免疫炎症关系密切。调节性T细胞（CD4+CD25+FOXP3+Treg）是具有免疫调节作用的细胞群，可以分为天然性（nTreg）和诱导性（iTreg）两种，其生物学功能及在疾病中的作用不尽相同。我们前期的研究证实，MIRI后5分钟即有调节性T细胞（CD4+CD25+FOXP3+Treg）浸润心肌组织，过继转输体外激活的nTreg明显减轻MIRI。因此，我们认为Treg在MIRI中具有保护作用，其具体效应机制有待进一步阐明。本研究试图探讨：去除或增加Treg对MIRI的影响；MIRI中Treg通过何种调节性分子发挥保护作用；Treg对MIRI相关细胞生物学功能的影响；不同Treg亚群在该过程中作用是否相同。最终全面深入地阐明Treg在MIRI炎症调控中的保护作用和机制，为MIRI炎症的靶向治疗提供新的理论基础和实验依据。

心肌缺血再灌注损伤（MIRI）与T细胞介导的免疫炎症关系密切。Treg在多种免疫相关的疾病中发挥着维持免疫耐受和修复组织损伤的作用，但其在MIRI中的作用尚不清楚。本项目我们探讨了Treg在MIRI中的作用和机制。我们发现小鼠MIRI模型心肌组织中Treg增多：Treg的数目于再灌注后5分钟即开始升高，6小时达峰值，24小时仍高于假手术组。anti-CD25 单抗部分去除Treg，对MIRI没有显著影响。然而用DEREG小鼠完全去除Treg则加重MIRI。过继转输新鲜分离的Treg对MIRI无影响。Treg在体外用IL-2，anti-CD3和anti-CD28激活后IL-10和TGF-beta1表达增加，腺苷生成增多，趋化因子CCR5的表达上调。过继转输体外激活的Treg对MIRI有明显保护作用，梗死面积减小，心功能得到改善。在探讨Treg调控MIRI的效应分子时我们发现，过继转输IL-10 KO Treg或在anti-TGF-beta1阻断TGF-beta1的情况下转输Treg均不影响Treg对MIRI的保护作用，而CD39 KO Treg对MIRI的保护作用消失，这说明Treg通过CD39通路发挥对MIRI的保护作用。在进一步探讨Treg的作用机制时我们发现Treg抑制心肌细胞的凋亡，激活促生存的信号通路AKT和ERK；Treg减少中性粒细胞的浸润，减少趋化因子KC和LIX的表达。上述作用均为CD39依赖性的。我们还发现行急诊PCI的急性心肌梗死患者中Treg的比例降低，而CD39+Treg的比例则相对升高。本项目还进一步拓展了研究计划，对小鼠急性心肌梗死（AMI）后的Treg进行了研究。我们发现小鼠AMI后心肌组织中Treg的数目和比例升高，增殖能力增强，且高表达胸腺来源的标志Helios和Nrp-1。以上研究明确了Treg在MIRI中发挥保护作用，并阐明了其作用机制，完善了MIRI免疫炎症理论，为MIRI炎症的靶向治疗提供新的理论基础和实验依据。