Perp对T细胞发育和自身耐受的调控及其在自身免疫性疾病中的作用和机制研究

The efficient and rhythmic self-tolerance in T cell development is the key to maintain the immune balance and avoid the occurrence of autoimmune diseases. The proapoptotic/prosurvival genes are critical regulatory factors for the clonal selection of T cells in the development. Our previous study demonstrated that the proapoptotic gene Perp regulates the survival of peripheral Th17 cells and affects the pathogenesis of RA and EAE in mice via Fas/Caspase-8 signal pathway. The results of the preliminary experiment also showed deficiency of Perp leads to significant increase of CD4+SP cells in the thymus of mice, the increasing survival of peripheral T cells and the abnormality of DP、DN3 and DN4 cells. Therefore, by using Lck-Cre×Perpfl/fl mice and a variety of TCR transgenic mice, our project will explore the regulation of Perp in negative selection of cortical DP cells and medullary CD4+SP cells, differentiation of nTreg and deletion of peripheral self-reactive T cell in depth. Furthermore, we will verify whether the aged Lck-Cre×Perpfl/fl mice develop the symptoms of spontaneous autoimmune disease mediated by T cell. Our results will be helpful to clarify the mechanism of Perp regulating T cell development and self tolerance, and provide new ideas for medical intervention in autoimmune related pathological processes.

T细胞发育中呈现出复杂而高效的自身耐受机制是维持机体免疫平衡以及规避自身免疫性疾病发生的关键，而凋亡相关基因则是T细胞发育中克隆选择的重要调控因素。前期研究发现促凋亡基因Perp经Fas/Caspase-8信号通路显著调控外周Th17细胞存活，影响RA和小鼠EAE的发病。预实验结果亦提示，Perp的缺陷使小鼠胸腺CD4+SP细胞的数量和外周T细胞的存活显著增加；DP、DN3和DN4细胞比例异常。因此，本项目将通过构建Lck-Cre×Perpfl/fl小鼠，并借助多种TCR转基因小鼠，继续探寻Perp在胸腺皮质DP细胞和髓质CD4+SP细胞发育中的阴性选择、nTreg分化及外周自反应性T细胞清除中的作用；验证高龄Lck-Cre×Perpfl/fl小鼠是否自发T细胞介导的自身免疫性疾病病征。研究结果将有助于明晰Perp对T细胞发育和自身耐受的调控机制，为自身免疫相关病理过程的医学干预提供新的思路。

胸腺和外周T细胞在发育分化中所呈现的复杂而高效的自身耐受机制是维持机体免疫平衡以及避免自身免疫性疾病发生的关键所在，而凋亡相关基因是其经历关键检查点克隆清除时的重要调控因素。促凋亡基因Perp是P53介导的下游信号通路的关键效应分子。P53作为重要的肿瘤抑制基因，其介导的信号转导途径在细胞周期、细胞凋亡、血管发生、DNA修复、 外泌体功能和IGF-1/mTOR信号调控等诸多方面存在重要作用。Perp仅是P53凋亡信号通路的下游效应分子，因此将Perp作为目标基因进行干预的生物学作用和效果将会更为精准和专一。本项目研究发现Perp对胸腺皮质DP细胞以及髓质CD4+SP细胞在阴性选择关键检验点的存活/凋亡存在明显的调控作用，Perp缺失导致更多的Self-peptide-MHC复合物高反应性的髓质CD4+SP细胞逃逸阴性选择。Perp缺陷对CD4+ T细胞尤其是记忆性T细胞的外周稳态存在显著的调控作用，其调控与细胞增殖无关，Perp通过影响CD4+Tem细胞的存亡进而调控外周CD4+ 记忆T细胞的稳态。Perp缺失可能诱发T细胞介导的全身性的自身免疫性综合征，衰老Lck-Cre×Perpfl/fl小鼠膝关节存在类风湿性关节炎相似病理改变，脊髓亦呈现一定程度的多发性硬化的病理改变，胰岛和甲状腺的病理改变程度相对不显著。结合项目组既往研究和本项目研究结果，我们认为Perp很可能参与调控T细胞中枢和外周耐受，并与自身免疫疾病密切相关。研究结果有助于深入理解凋亡关键基因Perp对T细胞耐受的调节机制；为自身免疫相关病理过程的医学干预提供新的思路；此外，通过阐明Perp在抗原特异性T细胞在关键检查点存活/凋亡的调控作用和相关机理，其作为潜在的干预靶点在肿瘤免疫治疗中也将具有重要的意义。本项目的主要研究和相关研究中取得的重要成果，部分已发表论文8篇，其中JCR一区期刊5篇（Top期刊1篇），JCR二区期刊2篇，中文核心期刊1篇，申请发明专利1项。