疟原虫感染在肺脏诱导的γδTCR+髓系细胞的研究

Recent reports indicated that a group of γδTCR expressed myeloid cells could be induced by infection or tumor. However, it is still unclear on the feature, function, or mechanism of the development of this cell population. A group of CD3- γδTCR+ cells was found in many tissues and organs, especially in the lungs, of C57BL/6 mice infected by plasmodium in our previous study. In this cell population, high levels of myeloid cells related molecules, CD11b, CD11c and F4/80, no T/B cell related molecules, CD4, CD8 and CD19 was expressed. Moreover, in CD3- CD11b+ cell population, it was significantly different between γδTCR- and γδTCR+ cell groups as to the expression of function associated molecule, CD80, MHCⅡ, CD62L, NKG2A/C/E, and NKG2D; and the ability in cytokines (IL-1、IL-2, and IL-6) secreting. This project intends to further define the phenotypic and functional character of the CD3- γδTCR+CD11b+ myeloid cells from different aspects, including: cellular morphology, maturation, activation, chemotaxis, production of cytokines, and so on; to evaluate the role of this cell population in the mechanism of malaria by the means of δTCR+ myeloid cells adoptive transfer; to explore the molecular mechanism of activation and differentiation of this cell population by the means of genetic screening, in vitro signal blocking, and gene knockout mice. This project will improve the understanding of myeloid cells, and provide help for prevention and control of malaria in the world.

近来研究表明感染或肿瘤能诱导表达γδTCR的新型髓系细胞亚群，但其特征、作用及形成机制并不明确。我们在疟原虫感染C57BL/6小鼠的多个脏器发现CD3-γδTCR+细胞，其中肺脏最为明显。该细胞群高表达CD11b、CD11c和F4/80等髓系细胞相关分子，不表达CD4、CD8和CD19等淋巴细胞相关分子。该细胞群CD80、MHCⅡ、CD62L、NKG2A/C/E和NKG2D等分子的表达水平；以及IL-1、IL-2和IL-6等细胞因子的分泌能力与其他髓系细胞差别显著。本项目拟从细胞形态、分化成熟、活化及趋化分子表达、细胞因子分泌等方面进一步明确这群CD3-γδTCR+细胞的特点；通过细胞过继转移，明确其在疟原虫致病过程中的作用；通过差异性基因的筛选、体外信号阻滞及基因敲除小鼠，探讨其活化与分化的分子机制。本项目将进一步提高对肺脏δTCR+髓系细胞的认识，为疟疾的防治提供帮助。

本课题按照研究计划明确疟原虫感染C57BL/6小鼠肺脏中诱导的CD3-γδTCR+细胞的形态、表型和功能等细胞学的特征，使用基因敲除小鼠发现了γδTCR+细胞在疟原虫致病的早期有明显的抑制疟原虫生长的作用。在研究过程中，我们发现脾脏是机体清楚疟原虫的主要器官，也是机体发挥免疫应答的主要场所。因此，我们也研究了脾脏CD3-γδTCR+细胞的特征; 并使用单细胞测序技术对CD3-γδTCR+细胞的机制进行了探索。我们研究结果表明CD3-γδTCR+细胞可能是一种MDSC细胞，Ndufs8和Ccr7等基因在调控其分化发育过程中发挥着重要的作用。同时，我们研究了疟原虫和血吸虫感染小鼠肺脏和脾脏中CD3+γδT细胞在疾病发生过程中的作用。结果表明CD3+γδT细胞能够明显的促进体液免疫应答。TLR是天然免疫受体的一部分，也是本课题研究调节CD3-γδTCR+细胞分化的一个主要的方向。我们不但研究了正常小鼠不同器官TLRs的表达情况，还使用TLR3和TLR7基因敲除小鼠，研究了其在调控疟原虫和血吸虫致病过程中的作用。发现TLR7介导的B细胞反应，在抵抗疟原虫感染中发挥着重要的作用。此外，我们也还明确了ICOS、CD69和CD103等分子在不同免疫细胞的表达以及在血吸虫等感染模型中的表型和功能特点。