清肠化湿颗粒通过Tol-DC经TGF-β/Smad/Foxp3通路诱导Treg治疗溃疡性结肠炎的机制研究

Mature dendritic cells reduce the differentiation of regulatory T cells. The destruction of immune tolerance is an important pathogenesis of ulcerative colitis. Foxp3 is a key factor in Treg development, whereas TGF-β/Smad signaling pathway is associated with Treg. Preliminary studies showed that QingChangHuaShi decoction can induce Tol-DC up-regulated Foxp3 expression, prompting naive T cells to differentiate into Treg and restore immune tolerance to treat UC. However, Tol-DC through what signaling pathway to promote CD4+CD25+Foxp3+Treg differentiation remains to be further elucidated. This study carries out Tol-DC intervention naive T cells and IL-2 knockout model in vitro and in vivo, exploring the relationship between Tol-DC, Treg and TGF-β/Smad/Foxp3 pathway. Research to clarify QingChangHuaShi granules-induced Tol-DC making TGF-β binds to Smad4 after phosphorylation of downstream Smad2/3 in naive T cells is restored by uptake of Smad7, and then transduced into the nucleus to induce Foxp3 expression and promote Treg differentiation, thereby reconstructing immune tolerance for UC. It provides research basis for the clinical application of QingChangHuaShi granules.

树突状细胞（DC）成熟后致调节性T细胞（Treg）分化减少，免疫耐受破坏是导致溃疡性结肠炎（UC）发病的重要机制。Foxp3是Treg发育的关键因子，而TGF-β/Smad通路则与Treg分化有关。前期研究显示清肠化湿方可通过诱导Tol-DC上调Foxp3表达，促使初始T细胞向Treg分化，恢复免疫耐受治疗UC。但Tol-DC通过何种途径促CD4+CD25+Foxp3+Treg分化仍有待进一步阐明。本研究开展Tol-DC干预初始T细胞及作用于IL-2基因敲除模型的体内外实验，探讨Tol-DC、Treg与TGF-β/Smad/Foxp3通路之间的关系，阐明清肠化湿颗粒诱导的Tol-DC通过摄取Smad7，使TGF-β在初始T细胞中的下游Smad2/3磷酸化恢复后与Smad4结合，入细胞核后转导Foxp3表达促Treg分化，从而重建免疫耐受治疗UC的机制。为清肠化湿颗粒临床应用提供客观依据。

溃疡性结肠炎（UC）属于是一种累及结直肠黏膜的慢性非特异性炎性疾病，树突状细胞（DC）成熟后诱导T细胞免疫激活导致UC发病。项目前期研究显示清肠化湿方可通过诱导Tol-DC促使初始T细胞向Treg分化，恢复免疫耐受从而治疗UC。TGF-β/Smad信号途径与Treg分化有关，由此入手研究Tol-DC促Treg分化与TGF-β/Smad/Foxp3之间的关系，对揭示清肠化湿方治疗UC的作用机制具有重要意义，本项目中课题组开展了TGF-β/Smad/Foxp3通路诱导Treg分化、Smad7阻断TGF-β/Smad/Foxp3通路抑制Treg分化的体外研究，清肠化湿颗粒、清肠化湿颗粒诱导的Tol-DC干预初始T细胞的体外实验及作用于UC动物模型的体内实验，观察Tol-DC对TGF-β/Smad/Foxp3通路、Treg分化的影响。研究结果显示CD4+初始T细胞可以经TGF-β诱导，通过TGF-β/Smad/Foxp3 信号通路诱导Treg分化，经TGF-β处理后与p-Smad2/3互相作用的Smad4水平明显升高，p-Smad2、p-Smad3、Foxp3、IL-10、Treg的表达水平明显升高。而过表达Smad7的CD4+初始T细胞则Treg分化降低，p-Smad2、p-Smad3、Foxp3、IL-10、Treg表达下降。清肠化湿颗粒诱导Tol-DC能够在Smad7过表达腺病毒转染的CD4+T细胞及IL-2-/-小鼠UC模型中上调p-Smad2、p-Smad3、Foxp3、IL-10表达，升高p-Smad2/Smad2、p-Smad3/Smad3比例，增加Treg细胞比例，经Tol-DC处理后，入细胞核的p-Smad2/3增加，同时清肠化湿颗粒及清肠化湿颗粒诱导的Tol-DC能够显著缓解UC模型的结肠损伤，改善结肠粘膜病理评分。研究结果证实了清肠化湿颗粒诱导的Tol-DC通过抑制Smad7，使TGF-β在初始T细胞中的下游R-Smad（Smad2/3）磷酸化恢复后与Co-Smad（Smad4）结合，入核后转导Foxp3表达促Treg分化，通过TGF-β/Smad/Foxp3通路重建免疫耐受治疗UC。研究阐明了清肠化湿颗粒调节免疫治疗UC的作用机制，为中医药临床治疗UC提供了科学依据，为研发治疗UC的中药新药打下科学基础，具有重大科学意义。