内源性危险信号胞外核苷酸和热休克蛋白对树突状细胞的功能调节和信号传导机制研究

树突状细胞（DC）是功能强大的最重要的抗原递呈细胞，在免疫识别、免疫调节和免疫耐受等天然免疫和获得性免疫的各个方面发挥重要作用。DC识别"自我"和"非我"以及"危险"和"非危险"信号依赖于DC对外源性和内源性信号的反应和调节。在应激等条件下，核苷酸以及热休克蛋白（HSP）可以释放到胞外，作为"危险信号"对DC的功能产生广泛影响。然而目前对于这些危险信号的分子机制仍然缺乏深入和细致的研究。本课题拟针对胞外核苷酸和HSP对DC的功能调控以及相关的信号传递机制进行深入研究，重点探讨核苷酸受体(nucleotide/P2 receptor)和HSP受体（Toll样受体）的信号传导通路的交叉和分子机制，以及这些信号机制与DC体内外功能(分化成熟、抗原递呈、迁移等)调节的关系。本课题的完成可以深化对DC分子调节机制的认识，对DC以及HSP应用于临床肿瘤和移植等领域具有重要的理论和实际意义。

树突状细胞（DC）识别“自我”和“非我”以及“危险”和“非危险”信号依赖于DC 对外源性和内源性信号的反应和调节。在热应激等条件下，核苷酸以及热休克蛋白（HSP）可以释放到胞外，作为“危险信号”对DC 的功能产生广泛影响。然而目前对于这些危险信号的分子机制仍然缺乏深入和细致的研究。我们发现，热应激可以促进肿瘤细胞释放ATP（60-150 nM）和HSP70（120-800 ng/ml），而且100 nM ATP可以和1 μg/ml HSP70协同促进小鼠骨髓来源DC（BMDC）炎症因子TNF、IL-1β和IL-6以及IL-12的产生，但是ATP和HSP70单独不能够有效促进炎性因子以及IL-12的产生，提示ATP与HSP70可以产生协同效应。同时，ATP与HSP70可以协同促进CD80、CD86和CD40的水平增高，IFN-β以及CCL5、CXCL10的表达也显著升高，提示nM水平的ATP可以协同HSP70促进DC的活化以及成熟。我们发现HSP70显著促进ATP诱导的MAPK和NF-kB的活化。在TLR4-/-的BMDC中，这种协同效应显著受到了抑制，提示这种协同效应很大程度上依赖于TLR4介导的信号活化。由于IL-12和许多Th1型细胞因子的增加，我们推测ATP可以和HSP70协同促进T细胞向Th1分化。我们采用ATP+HSP70处理的BMDC与小鼠脾脏来源的CD3+CD4+的T细胞共孵育，发现T细胞的增殖能力增加，而且分泌IL-2和IFN-γ的水平升高，但是IL-4等Th2型细胞因子的产生无显著变化，提示ATP和HSP70可以通过调节DC的活化和成熟诱导Th1型的T细胞免疫应答。100 nM水平的ATP可以活化PI-PLC-PKCδ/ε-Src信号通路促进TLR4介导的MAPK、NF-κB和IRF3的活化因此，我们的研究提示nM级别的ATP和较低水平的HSP70可以协同促进DC的成熟和活化，并且促进T细胞的Th1型分化，而且P2YR和TLR4信号通路之间存在交叉信号调控。我们的研究对于理解感染早期、非致命性损伤以及体育锻炼等低水平ATP和HSP70释放等情况下的免疫调节机制具有重要的科学意义。目前该课题发表基金标注SCI论文3篇，培养博士研究生2名，顺利完成了课题的计划任务，实现了预期研究目标。