GF&SPF&CL级BALB/c小鼠肠道CD4+Foxp3+Treg CDR3组库时、空异质性

The intestinal CD4+Foxp3+Tregs are closely related with the composition, metabolites and residence location with microbiota of GF&SPF&CL BALB/c mice.But it is still unclear about the differences among CD4+Foxp3+Tregs from intestine, thymus and spleen. In this project, based on the established techniques for sequencing and analyzing T&B cell CDR3 repertoires by high-throughput sequencing and the preliminary experiments. GF（Germ Free）, SPF(Specific pathogen Free) and CL(Clean animal) BALB/c mice mice will be selected at three key point during immune system development (15 days, 3 month and 6 month) , we will analyze the temporal-spatial heterogeneity of thymus(central immune organ), spleen(peripheral immune organ) and intestinal(tissue-specialized immune organ) CD4+Foxp3+Tregs and D4+Foxp3-T cells TCR β CDR3 repertoires using Illumina HTS. To explore the influence of gut microbiota on diversity, clonality, overlapping et al. in CD4+Foxp3+Tregs TCR β CDR3 repertoires. it will provide the basic data for uncover the mechanism of immune tolerance/response to intestinal microbiota, and will provide comparative data, a new way and technology and new ideas for explore the characteristics of tissue-specialized organ T cell subsets in the GF&SPF&CL BALB/c mice.

GF&SPF&CL级BALB/c小鼠肠道CD4+Foxp3+Treg细胞与微生物群的组成、代谢产物、定植时间密切相关，但肠道Treg来源、分化发育、特征以及与胸腺、脾脏Treg之间的关系远未得到阐明。本项目在已建立的HTS分析CDR3组库平台和预实验基础上，以15天、3月龄、6月龄三个关键时期GF&SPF&CL级BALB/c小鼠为研究对象，采用Illumina HTS技术和系统的微生物与免疫生物信息学分析方法，对比解析其胸腺（中枢）、脾脏（外周）、肠道（区域）组织器官中CD4+Foxp3+Treg细胞与CD4+Foxp3-T细胞TCRβCDR3组库的同质性与异质性（不同时间、空间）,为肠道微生物群对局部和全身T细胞亚群的解析提供系统的对比数据、新的技术方法与思路，为GF&SPF&CL级BALB/c小鼠在实验中的应用提供CD4+Foxp3+Treg细胞时、空异质性的参考数据。

项目背景：近年来，多个实验在特定移植细菌和T及B细胞亚群之间的关系研究报道中提示，菌群和机体免疫系统的相互作用是其影响个体生理及病理的主要机制之一，但目前很难从每种定值的细菌来解析其相对应的T和B细胞之间的关系，而从整体菌群的差异，探讨其对机体T与B细胞影响的研究缺乏。.本项目开展的主要研究内容：本项目以无菌(Germ free, GF)级、无特定病原体（Specific pathogen free, SPF）级、清洁(Clean,CL)级BALB/c小鼠为研究对象，以肠道组织、中枢免疫器官（胸腺和骨髓）和外周免疫器官（脾脏）为研究样本，系统对比分析调节性T细胞/总T细胞TCRβ链CDR3特征，总B细胞和记忆B细胞BCR 重链CDR3组库的特征，初步探究肠道共生微生物的整体差异对机体T和B细胞CDR3组库的可能影响。.发现的重要结果和科学意义：（1）GF、SPF、CL级BALB/c的肠道菌群组成特征上存在显著的差异，这种差异有可能是导致GF、SPF、CL小鼠小肠组织、脾脏和胸腺的组织结构差异的原因之一。（2）GF、SPF、CL级BALB/c小鼠中枢和外周淋巴组织中，其调节性T细胞/总T细胞TCRβ链CDR3组库，总B细胞和记忆B细胞BCR 重链CDR3组库，表现多种特征性的同质性和异质性。（3）不同月龄（3,12,20）的SPF级小鼠其总B细胞和记忆B细胞BCR 重链CDR3组库的差异化特征除和年龄差异相关外，可能和不同月龄小鼠的菌群差异有着一定的联系。本实验的初步结果可为GF、SPF、CL级BALB/c小鼠在不同模型的研究应用中，提供其T和B细胞差异应答的基础，可为肠道菌群定值与机体特异免疫应答系统的关系研究提供新的思路、监测技术和可供参考的基础数据。研究相关内容已经发表论文6篇，待发表论文2篇，已培养毕业研究生4名。