新型髓样抑制细胞在类风湿关节炎免疫病理机制中的作用研究

It has demonstrated that the Th17/Treg imbalance plays important role in the pathogenesis of rheumatoid arthritis (RA), however, the potential regulatory mechanism and how to rebuild such balance remain unclear. Recent findings reported the essential role of newly identified myeloid derived suppressor cells (MDSCs) in the regulation of Th17/Treg balance which provided new research approach and therapeutic target for RA. By using collagen-induced arthritis models, this study will explore the frequency, number and function of MDSCs at different disease stage and their correlation with Th17/Treg. The effect of peripheral microenvironment on the releasing of MDSCs from bone marrow and the key factors regulating the expansion and activation of MDSCs in vitro will also be investigated. This study will test the effect of in vivo and in ivtro MDSCs inhibition on the development of CIA and collagen-specific T cell proliferation, respectively. Furthermore, the frequency and function of MDSCs in peripheral blood of RA patients and their correlation with disease activity and clinical therapeutic effect will also be determined. In summary, the results will provide new clue for the mechanical research and evident for immune therapy based on the regulation of MDSCs for RA.

现已明确Th17细胞/调节性T细胞（Treg）平衡紊乱是类风湿关节炎（RA）主要发病机制之一，但潜在的调节机制及如何重建平衡尚不清楚。新近研究发现，髓样抑制细胞可调控Th17/Treg平衡，为研究RA的免疫病理机制提供了新的突破口。本项目拟利用RA动物模型--胶原诱导的关节炎（CIA）小鼠，观察模型发病不同阶段外周血与关节局部MDSCs比例、数量及功能的动态变化及其与Th17/Treg之间的相关性。同时分析CIA小鼠外周血微环境对骨髓释放MDSCs的调节作用并探寻体外诱导MDSCs扩增与活化的关键因素。观察体、内外抑制MDSCs的功能分别对CIA小鼠发病与胶原特异性T细胞增殖与分化的影响。再结合RA患者外周血标本明确MDSCs比例与数量改变及其与Th17/Treg、病情活动度、药物治疗之间的相关性。本项目的研究可为探寻RA发病机制提供新的线索，并为发展基于干预MDSCs的免疫治疗提供依据。

近年来有研究发现，新型髓样抑制细胞（Myeloid derived suppressor cells, MDSCs）能够调节T细胞的增殖、分化及效应功能，在自身免疫性疾病发病机制中发挥重要的作用，为探讨类风湿关节炎（rheumatoid arthritis, RA）的免疫病理损伤机制提供了新的突破口和切入点。本研究以胶原诱导的关节炎小鼠（collagen-induced arthritis，CIA）为模型，旨在探究MDSC是否参与CIA的发生与发展及其潜在的机制。研究内容主要包括三个方面：①分析CIA模型发病过程中，不同阶段MDSCs比例、数量及功能的动态变化。②体内实验研究MDSC及其亚群对CIA模型发病的影响。③体外实验研究MDSC扩增后对Notch相关分子及miRNA表达的影响。项目组首先建立了CIA小鼠模型，采用流式细胞术检测了不同阶段CIA模型外周血、脾脏、骨髓中MDSC的比例、数量及功能的动态变化，结果发现CIA小鼠发病过程中MDSC的比例明显增高，并且呈现与发病情况类似的动态变化，提示MDSC可能在CIA小鼠病程进展中发挥重要作用。并且CIA小鼠发病高峰期MDSC表面分子和功能分子的表达出现改变，这些分子可能与MDSC的免疫抑制功能相关。利用流式细胞术分选造模第 35 天 CIA 小鼠脾脏CDllb+Gr-1+MDSC、CD11b+Ly6C+Ly6G+的PMN-MDSC及CD11b+Ly6C+Ly6G-的 MO-MDSC，分别过继给造模第 14 天 CIA 小鼠，结果显示过继转移 CDllb+Gr-1+MDSC及PMN-MDSC 可降低 CIA 小鼠关节炎严重程度，这种过继治疗作用可能与调节 CIA 小鼠 Th1、 Th17 细胞分化以及血清细胞因子水平表达有关。本研究的体外实验成功建立小鼠 MDSC 的体外扩增体系。发现MDSC 体外扩增后 Notch 信号下调，相关miRNA的表达亦发生改变，为进一步研究 MDSC 体外扩增的机制及其在肿瘤、慢性炎症等疾病中的免疫调节作用提供了新的思路。