CD39调控肝脏DC细胞的活化、迁移并参与诱导小鼠肝移植免疫耐受的实验研究及机制探讨

Immunological rejection is the main challenge of long-term survival of transplant organ. The inherent “immunotolerance” property of liver interstitial dendritic cells (DCs) plays an important role in allograft tolerance induction, but underlying mechanism is still undefined. Recently, researches demonstrated CD39 (ecto-nucleoside ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolase 1) expression on liver conventional myeloid dendritic cells (DCs) is extraordinary high comparatively and CD39 KO graft can’t induce transplant immunological tolerance. Purinergic signal pathway plays a crucial role in the activation and migration of DCs. Applicants speculate that CD39 participates in mouse liver transplant immunotolerance induction by regulation of activation, migration of liver dendritic cells. This designed project would elucidate the effect of CD39 expression on the cellular phenotype, activation and regeneration of liver mDCs by virtue of liver mDCs isolation, mixed lymphocyte culture and flow cytometry in vitro. What’s more, it would clarify the role of CD39 expressed on liver mDCs in the cellular migration, functional regulation and transplant tolerance induction by virtue of mouse orthotopic liver transplant, cell adoptive transfusion and small animal imaging technology in vivo. We hope to further investigate the “immunological tolerance” of DC cells and the strategy of immunologic tolerance induction in the new way.

免疫排斥是移植器官失功的主要因素。肝脏树突状细胞(DCs)的内在“免疫耐受性”在自发同种异体免疫耐受过程中发挥重要作用，但具体机制不明。新近发现，肝脏DC细胞表面的CD39（胞外三磷酸腺苷双磷酸水解酶）表达异常增高且CD39KO(基因敲除)移植物无法诱导免疫耐受。而嘌呤信号通路在DCs细胞的功能活化及迁移过程中发挥重要作用。立项者首次提出，CD39通过调控肝脏DCs嘌呤信号转导，影响DC细胞活化、迁移，在诱导肝移植免疫耐受过程中发挥重要作用。该研究借助肝脏DC细胞分离、混合淋巴细胞培养、流式细胞检测等技术，体外实验证实CD39表达对肝脏DC细胞活化、增殖的影响；借助小鼠原位肝移植模型、细胞过继性输注、活体成像等技术，体内实验证实CD39表达通过调控肝脏DC细胞迁移、活化参与诱导移植免疫耐受。该项目以嘌呤信号通路新角度认识DC细胞“免疫耐受性”并有利于新的免疫耐受策略研究。

项目背景：CD39是诱导肝移植免疫耐受的重要分子之一，但具体作用机制不明。DC细胞作为专职抗原提呈细胞，在移植免疫中发挥关键角色。我们发现，DC细胞的免疫功能状态与CD39表达密切相关。此外，细胞外ATP能够影响DC细胞表面的CD39表达。一定的缺血预处理对移植物有一定的保护作用，但长时间缺血再灌注会导致移植物免疫排斥，这一现象的原因尚不完全清楚。我们猜测，在一定的范围内，ATP能够上调DC表面CD39的表达，进而诱导DC细胞的耐受型，进一步诱导移植物免疫耐受。.主要研究内容：1. 细胞外ATP对DC细胞表面CD39的表达影响；2.CD39表达量与DC细胞功能状态之间的关系；3.在不同小鼠肝移植模型中，DC细胞中CD39阳性亚群的分析。.重要结果及关键数据：1.流式结果提示：静息状态下，DC细胞表面CD39的表达量低于10%，亚高剂量ATP（50umol/L)浓度时，CD39表达量显著上调。但更高剂量ATP（300umol/L)时，CD39表达量降低。.2.与高剂量ATP刺激相比，亚高剂量ATP预刺激DC细胞显示出耐受型特征。分子表型MHC-II，CD40, CD86下调。T淋巴细胞增殖能力降低。.3.经亚高剂量预处理DC细胞后，LPS诱导的DC细胞活化能力显著降低。P-38/P-65蛋白水平降低，IL-6，TGF-b等炎症因子分泌降低。.4.目前已建立24h小鼠肝移植缺血再灌注模型。.科学意义：1.明确了细胞外ATP可通过DC细胞表面CD39表达调控来影响DC细胞的功能状态； 2.在DC细胞免疫角度，进一步阐明了长时间缺血再灌注损伤导致移植物排斥的细胞免疫学机制。3.为寻找以DC细胞为靶细胞诱导器官移植免疫耐受提供了新的思路。