粘附G蛋白偶联受体GPR97对EAE发病的影响及其机制

A number of studies have shown that G protein-coupled receptors (GPCRs) take part in the pathogenesis of multiple sclerosis (MS) and experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) by regulating the function of immune cells. GPR97 belongs to a kind of adhesion GPCR and it widely expresses in immune cells. Our previous data showed that knockout of GPR97 could aggravate the pathogenesis of EAE and GPR97 might have negative immunoregulation on the differentiation and function of DCs. Nevertheless, the mechanism remains undefined. Based on the previous work from our group, GPR97-KO or conditional GPR97-KO mice will be used as the object of study, bone marrow-derived DCs and the isolated DCs from spleen or central nervous system (CNS) in naïve or EAE mice will be used as the cell model, whether GPR97 and its agonist BDP can affect the differentiation and function of DCs and its signal transduction mechanism will be studied from the two sides of gene deficiency and agonist activation at the levels of animal, cell and molecule, and the pathogenesis of EAE will be elucidated and the possibility of using GPR97 as the therapeutic target against EAE will be analyzed. The study will provide experimental basis on the elucidation of the novel pathogenesis of MS and development of potential drug target for MS.

近年来大量研究显示G蛋白偶联受体（GPCR）可以通过调节免疫细胞的功能而参与多发性硬化症（MS）及其动物模型实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）的发病。GPR97属于一种粘附GPCR，在免疫细胞中广泛表达。我们前期的研究结果显示GPR97基因敲除可加重EAE发病，而且GPR97对树突状细胞（DC）的分化及功能具有负向调节作用，但其机制有待阐明。本研究拟利用GPR97基因敲除小鼠或条件性敲除小鼠为研究对象，以骨髓来源的DC和EAE小鼠脾细胞或中枢神经系统（CNS）中分离的DC为细胞模型，从基因敲除和激动剂激活两个方面，在动物、细胞和分子水平系统地探讨GPR97及其激动剂二丙酸倍氯米松（BDP）对树突状细胞的分化和功能的调控作用及其信号通路，明确GPR97参与EAE的发病机制，探讨以GPR97为靶点进行EAE治疗的可行性，从而为阐明MS发病新机制和为MS治疗提供潜在药物靶点奠定实验基础。

近年来大量研究显示G蛋白偶联受体（GPCR）可以通过调节免疫细胞的功能而参与多发性硬化症（MS）及其动物模型实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）的发病，探讨GPCR对免疫细胞的调节作用及其在MS/EAE发病中的作用为寻找潜在的药物治疗靶点具有重要的意义。GPR97属于一种粘附GPCR，在免疫细胞中广泛表达。本项目在本课题组前期发现GPR97基因敲除可加重EAE的发病，而且GPR97对树突状细胞（DC）的分化及功能具有负向调节作用的基础上，以树突状细胞为研究对象，从GPR97基因敲除或激动剂BDP激活两个角度，分别在细胞、分子和动物水平深入探讨了GPR97对树突状细胞的调节作用及其影响EAE发病的机理，并利用条件性敲除动物进行了验证。结果显示，GPR97基因缺失可以增强树突状细胞中表面分子如CD40、CD86的表达水平，上调细胞因子IL-6、TGF-β、IL-12的表达和分泌，从而可以促进CD4+T细胞向Th1和Th17细胞亚群进行分化，进而加重了EAE的临床症状。分子机制的研究结果表明GPR97基因缺失可激活NF-κB信号通路，从而增强了DC细胞的生物学功能。GPR97的激动剂BDP可通过抑制NF-κB信号通路而下调DC细胞表面分子的表达和细胞因子的分泌水平，并且抑制了DC细胞诱导CD4+T细胞向Th1和Th17细胞亚群的分化作用。为了进一步明确GPR97是否通过影响DC细胞的功能而在EAE发病过程中发挥重要的作用，本研究利用自行制备的条件性敲除小鼠进行了验证，结果表明树突细胞中GPR97条件性敲除小鼠同样具有更加严重的EAE症状，表明GPR97是主要是通过影响树突状细胞的功能而参与EAE的发生。最后，我们利用BDP对EAE小鼠进行了治疗实验，结果显示BDP可以通过抑制DC细胞的生物学功能而对EAE具有一定的治疗作用。该项目的研究结果从细胞和分子水平阐明了GPR97对树突状细胞的调节作用及其对EAE发病的作用机制，从而为阐明MS/EAE发病新机制和为MS治疗提供潜在药物靶点奠定了一定的理论和实验基础。