调节性B细胞在牙龈间充质干细胞诱导胰岛移植耐受中的作用及机制

Islet transplantation has become an effective method for the treatment of diabetes, but long-term graft survival is only about 10%. How to induce long-term tolerance to islet grafts are still a big problem. Our previous report showed that mesenchymal stem cells derived from gingiva (GMSC) was isolated with strong immunosuppressive function, which induced self immune tolerance in a auimmune arthritis mouse modle. We further found that GMSC increased the number of regulate B cells in spleen of mouse islet transplantation model. However, the involvement of Breg in transplantation immunotolerance induced by GMSC remains to be confirmed. To further investigate the function and mechanism of GMSC on Breg upregulation, we intends to observe the tolerance induction role of GMSC in a allogeneic islet transplantation model of mice. Breg cells were examined by FACS after treaed with GMSC. In other experiments, GMSC were transfected with TGF-β siRNA, the quantity and function of Breg was checked, while B cell tolerance related gene TCL1a were observed on Breg cells using PCR technology; And by blocking TGF-β related signaling pathways by ALK5i in vitro, we cocultured GMSC with B cells and investigated the proliferation and apoptosis of Breg cells and TCL1a gene expression. This project will clarify the mechanism of Breg on the induction of transplant tolerance by GMSC, which will provide the theoretical basis for the GMSC application in clinical islet transplantation.

胰岛移植已成为治疗糖尿病的有效方法,但移植物长期存活仅10%左右.如何诱导胰岛移植物长期耐受仍是较大难题.我们前期研究表明牙龈间充质干细胞(GMSC) 具有较强免疫抑制功能,可诱导自身免疫耐受.进一步利用胰岛移植模型发现GMSC可增加受体脾脏调节性B细胞(Breg)细胞的数量.然而Breg在GMSC调控免疫耐受中的具体作用机制仍不清楚.本项目拟利用小鼠异体胰岛移植模型观察GMSC诱导胰岛移植耐受的作用,并通过siRNA阻断GMSC上的TGF-β信号,观察GMSC处理后Breg数量及功能的变化,检测耐受基因TCL1a在Breg中的表达;通过GMSC与B细胞体外共培养,ALK5i阻断TGF-β信号,观察Breg的增殖、凋亡及TCL1a基因表达,体内外探索GMSC影响Breg的分子机制.本项目将阐明Breg在GMSC诱导胰岛移植耐受中的作用及机制,为GMSC应用于临床诱导胰岛移植耐受提供理论依据

胰岛移植已成为治疗糖尿病的有效方法，但移植物长期存活仅10%左右。如何诱导胰岛移植物长期耐受仍是较大难题，其主要原因可能是长期使用抗排斥药物毒性作用、主要由B细胞介导的慢性排斥反应的发生。我们前期研究表明牙龈间充质干细胞(GMSC) 具有较强免疫抑制功能，抑制B细胞增殖，可诱导自身免疫耐受，但是GMSC诱导胰岛移植物免疫耐受仍是未知。本项目建立了BALB/c小鼠胰岛植入糖尿病C57BL/6小鼠肾包膜下的胰岛移植模型，利用GMSC处理观察受体血糖变化及病理改变，并探索Breg细胞在其中是否发挥作用，然后寻找GMSC调控Breg的作用机制。研究结果显示GMSC显著延长胰岛移植受体存活期（中位生存期分别是对照组16天，GMSC处理组42天），GMSC处理组中IL-10（对照组17.528±2.851，GMSC处理组68.881±4.616）产生显著增多，而IL-17（对照组14.1044.929，GMSC处理组1.479±1.115）、IL-21（对照组234.664±36.833，GMSC处理组148.415±28.256）产生明显下降。GMSC处理后外周B细胞亚群中，B细胞数量及比例变化不明显，而在脾及引流LN中CD19+Tim-1+ Breg细胞数量明显增加；通组织病理结果显示GMSC处理组在局部可见有胰岛细胞团存活，局部淋巴、单核细胞浸润明显减少。体外功能实验结果显示GMSC诱导的Breg细胞具有更好的抑制功能，T细胞增殖少于免疫排斥小鼠的Breg细胞处理组。GMSC细胞诱导的Breg可诱导转移性耐受及供体特异性耐受。体外细胞共培养实验结果表明GMSC促进CD19+Tim-1+ B细胞的增殖，对B细胞凋亡无影响，并可增加IL-10的分泌，阻断TGF-β信号可抑制GMSC的作用，说明GMSC可能通过TGF-β调控Breg细胞功能。而且，GMSC可提高Breg细胞中TCL1a的基因表达，阻断TGFβ1而不是TGFβ2可逆转GSMC的作用。总之， GMSC可通过调控Breg细胞诱导胰岛移植耐受，其作用机制与GMSC产生TGFβ1有关。项目的完成为促进胰岛移植物长期存活提供治疗选择，为进一步GMSC应用于临床诱导胰岛移植耐受提供理论依据，甚至为糖尿病患者治疗提供新的思路。