伴侣蛋白PBA预防1型糖尿病胰岛免疫损伤及其机制研究

Islet autoantibodies and islet specific reactive T cells play a key role in the pathogenesis of type 1 diabetes. The autoimmunity against islets follows exposure of auto-antigens and T cells activation and proliferation. Endoplasmic reticulum (ER) stress has deleterious effects on pancreatic beta-cell function and survival. ER dysfunction may cause aberrant changes in the folding and posttranslational modifications of proteins, leading to the production of no-self antigens against islets. The autoimmunity triggered by ER stress raises a novel notion of islet destruction. The promising role of chemical chaperones in promoting ER folding capacity make them as a kind of novel therapeutic approach for lots of disease. Based on the previous research on the epitopes of auto-reactive T cells of islet auto-antigen and isolation, purification of human islets, we aim to observe the effect of 4-phenylbutyric acid (PBA), a chemical chaperone approved by Food and Drug Administration, on the effect of epitopes of islet specific auto-reactive T cell in NOD mice. The diversity of epitopes of human islet antigen specific T cells will be detected in HLA-A2.1 transgenic mice immunized with the crude protein extract from human islets. The effect of small molecule, PBA on the progress of autoimmune diabetes and the potential worth on the immunotherapy for type 1 diabetes will be evaluated.

胰岛自身抗体产生和致病性T细胞激活是1型糖尿病发病核心，胰岛抗原自身修饰是导致其成功逃避免疫耐受的重要原因。内质网应激导致的蛋白质错误折叠和翻译后修饰改变胰岛抗原结构，致使抗原识别和递呈发生改变而激活自身免疫反应损伤胰岛细胞。伴侣蛋白可帮助内质网中未折叠蛋白的正确折叠而抑制错构蛋白产生，具有抑制或阻止针对胰岛细胞自身免疫攻击的潜能。4-苯丁酸盐(PBA)作为一种非选择性化学小分子物质，已被美国FDA批准应用于人类部分因错误折叠蛋白聚集而导致疾病的预防和治疗。我们在已有1型糖尿病致病性T细胞表位研究和人胰岛提取纯化的工作基础上，拟观察PBA干预对NOD鼠胰岛特异性T细胞致病性表位的影响，以及PBA对人胰岛蛋白粗提物免疫HLA-A2.1转基因鼠对人胰岛抗原特异性T细胞表位的改变，评估PBA免疫干预对自身免疫糖尿病胰岛损伤进程的影响，探索小分子伴侣蛋白在1型糖尿病免疫治疗中的价值。

由自身免疫介导的胰岛β细胞破坏是1型糖尿病发病核心。锌转运蛋白-8（ZnT8）是1型糖尿病的一种特异性高表达于胰岛的自身抗原，ZnT8自身抗体（ZnT8A）对自身免疫性糖尿病有着重要的诊断与预测价值。人类白细胞抗原（HLA）-A2与1型糖尿病的遗传易感性相关。我们在已有1型糖尿病致病性T细胞表位研究和人胰岛提取纯化的工作基础上，进一步验证了ZnT8新型HLA-A2限制性T细胞表位肽免疫应答特性，为后续针对特异性致病性表位肽的免疫耐受治疗提供帮助。胰岛新生相关蛋白（INGAP）属于再生蛋白RegIII的家族成员，与胰岛新生密切相关。胰岛相关蛋白十五肽(INGAP-PP)是INGAP蛋白的核心活性序列。我们通过将原代胰岛和INS-1细胞与不同浓度的INGAP-PP共培养证实了INGAP-PP可增加葡萄糖刺激的胰岛素分泌和胰岛的细胞活力，增强INS-1细胞增殖。并进一步证实了细胞增殖可能与某些与细胞周期有关的基因的表达有关。因此，本研究通过对1型糖尿病ZnT8特异性表位肽免疫应答特性的研究以及胰岛相关蛋白十五肽(INGAP-PP)对胰岛B细胞的影响，进一步探讨了1型糖尿病的发病机制，并为1型糖尿病治疗提供新途径。