T细胞迁移与I型糖尿病免疫病理

I型糖尿病是因T细胞免疫耐受缺陷引起的自身免疫病。早期的研究表明I型糖尿病易感的NOD小鼠都具有外周淋巴细胞减少症的缺陷，该缺陷使自身免疫性T细胞得以活化进而促进糖尿病的发生，但到目前为止引起淋巴细胞减少症的原因尚不清楚。我们已经发表的文章发现只有生病后的小鼠才有淋巴细胞减少症，而淋巴细胞减少症与T细胞迁移至骨髓有关；我们最近的初步研究还发现成年的EA16/NOD转基因鼠都有显著的淋巴细胞减少症，而且与T细胞在骨髓中的大量累积成正相关。本课题将在我们已有的研究基础上开展如下研究：1)进一步阐明EA16/NOD小鼠的T细胞迁移与年龄、性别及Idd3基因位点相关性；2）研究NOD小鼠淋巴细胞迁移的变化对其糖尿病发生的影响及其免疫机理；3初步了解引起NOD小鼠淋巴细胞迁移及淋巴细胞减少症的分子机制。我们希望通过这些研究进一步促进对I型糖尿病免疫耐受的了解，从而找到更好的手段来预防和治疗该疾病。

I型糖尿病是最常见的自身免疫性疾病之一。其病程进展具有一定的遗产相关性，并受许多环境因素的影响。对于I型糖尿病致病机制的研究显示它是一种典型的由Th1细胞介导的自身免疫性疾病。但是近年来随着研究的进一步深入，其他T细胞亚群，如调节性T细胞（Treg）和以分泌IL-17为主要特征的Th17细胞亚群均在疾病发生和发展过程中发挥着一定的作用。本项目使用非肥胖型糖尿病（NOD）小鼠模型，模拟人群中I型糖尿病发生过程。通过细胞流式分析技术结合表面及保内染色，着重研究在I型糖尿病发生早期各T细胞亚群的变化以及它们与疾病进展之间的关系。同时通过比较具有NOD小鼠背景且不易感I型糖尿病的两个转基因小鼠品系NOD/Idd3和NOD/EA16，研究外源转入的Idd3位点和EA16分子对于NOD小鼠中T细胞各亚群分化的影响。实验结果显示：1. NOD小鼠中调节性T细胞（Treg）亚群的比例显著低于Idd3转基因小鼠，暗示Idd3位点可能与Treg的分化及稳态维持之间存在一定联系。2. 我们使用T细胞活化标志CD44和淋巴管内皮粘附分子GP38共染，在发病初期的NOD小鼠的胰腺回流淋巴结中发现了一群新的T细胞亚群。对于这群细胞的特征分析显示这群细胞处于激活状态，具有高的组织间迁移能力，分泌细胞因子以IL-17为主并且在疾病发生的早期在胰腺回流淋巴结中富集。暗示这群细胞具有类似于Th17细胞的特征并且可能在疾病发生的早期阶段起着关键作用。3. 对于Th17细胞亚群的研究发现，相比于EA16转基因小鼠，NOD野生型小鼠在外周和胸腺都具有更多的Th17细胞，并且具有很低的Treg/Th17比例，暗示NOD小鼠对于自身炎症更加敏感。对于NOD/EA16转基因小鼠的胸腺T细胞发育过程的研究显示：外源转入的EA16分子对于CD4阳性T细胞亚群表面CD5分子表达水平的影响非常微弱。但是EA16分子可以特异地减少Th17细胞中TCR Vbeta 5的使用偏好性，而对于其他Vbeta亚型则几乎无影响。对于胸腺内细胞因子的分泌显示NOD小鼠具有更高的IL-6和IL-21水平，而这些细胞因子都与Treg/Th17的胸腺发育成熟过程密切相关。综上，我们认为NOD小鼠中T细胞各亚群之间稳态的打破是引起I型糖尿病的最主要因素。