雷帕霉素对T细胞免疫调节作用的时效性及信号机制研究

Donor-specific immune tolerance is the cross-century dream of the global transplant world. Recipients' regulatory T cells (Tregs) are the endogenic material basis of transplant tolerance induction. Immunosuppressant Rapamycin (Rapa) can protect Tregs activity and function while inhibit effective T cells (Teffs) proliferation, it also can induce recipients' Teffs transfer to iTregs and play an immunosuppressive effect. But its mechanism is unclear.In this study, we raise the hypothesis that Rapa can promote IL-2 signal dependent proliferation when block mTOR signal, and then induce Foxp3 expression via STAT5/miR-21 pathway. Investigate the signal molecules and microRNAs regulation net in Tregs, Teff activation and iTreg induction. Compare the difference and time-phase of mTOR, STAT5 pathway activity in Treg and Teff proliferation, and exam the effect of Rapa to those signal molecules,to explore the signal mechanism of Rapa on T cell immune regulation. Its success will provide new evidence and ideas to tolerance study and induction, which have important theoretical and practical value.

诱导移植供器官特异性免疫耐受是全球移植界的跨世纪梦想。受者调节性T细胞（Tregs）是供者特异性耐受诱导的内源性物质基础，常用免疫抑制剂雷帕霉素（Rapa）能在抑制供者特异性效应T细胞（Teffs）增殖同时不影响受者nTreg的活性和功能，还能诱导受者Teffs向iTregs转化，增殖及发挥免疫负调作用。但其分子机制尚不明确。本研究以此为切入点，提出"Rapa在封闭mTOR后，可增强T细胞IL-2信号依赖的增殖，从而通过STAT5/miR-21促进Foxp3表达"的分子机制假说，研究Tregs、Teffs活化及iTregs诱导中的信号分子及miRs调控网络，比较Tregs和Teffs活化中mTOR、STAT5等信号通路活性的异同、时相，及Rapa对其的不同作用，探讨Rapa对T细胞免疫调节作用的信号机制。若获成功将为耐受机理的了解及耐受诱导的干预提供新的证据和思路，有重要的理论和实用价值。

诱导移植供器官特异性免疫耐受是全球移植界的跨世纪梦想。受者调节性T细胞(Tregs)是供者特异性耐受诱导的内源性物质基础,常用免疫抑制剂雷帕霉素(Rapa)能在抑制供者特异性效应T细胞(Teffs)增殖同时不影响受者nTreg的活性和功能,还能诱导受者Teffs向iTregs转化,增殖及发挥免疫负调作用。但其分子机制尚不明确。我们完成Rapa对nTreg和iTreg作用时效性的体外研究，证实了Rapa作用的时效性，及mTOR通路在Tregs增殖中的必要性，并提出mTOR和STAT5通路可能存在竞争关系的分子机制假说；首次发现mTOR通过miR-155抑制STAT5通路，从而影响“Treg-Teff”平衡的调控；完成Rapa与TGF-β对iTreg诱导协同作用和分子机制的研究, 发现mTOR-Smad2/3-STAT5通路存在相互作用；发现TGF-β可维持nTreg的Foxp3表达, 对其表型稳定性起重要作用；完成雷公藤对Teffs增殖和iTreg诱导作用和机制的研究, 发现雷公藤同样通过mTOR-STAT5通路促进iTregs的诱导。这些发现对Rapa及mTOR通路在T细胞免疫调节中的作用和信号机制进行了全新阐释，为耐受机理的了解及耐受诱导的干预提供新的证据和思路，具有重要的科学价值和临床应用意义。