过表达SOCS1对大鼠胰岛移植物的抗凋亡保护作用及其机制研究

为解决胰岛移植后早期移植物大量凋亡的难题，我们应用转基因技术获得了SOCS1过表达的大鼠胰岛移植物，并初步观察到了增加SOCS1表达后移植物抗凋亡能力的增强，但对SOCS1抗凋亡的具体机制目前仍然未明。我们近期研究发现，SOCS1过表达的大鼠胰岛细胞不仅caspase-3活化受到抑制，而且AIF入核也受到抑制（caspase非依赖性途径），这提示SOCS1可能在多位点对胰岛细胞的凋亡信号产生影响。本研究旨在通过进一步的体内外实验，探讨过表达SOCS1对大鼠胰岛移植物的抗凋亡保护作用及其机制，重点关注SOCS1对胰岛细胞caspase依赖和非依赖两类凋亡途径的干预作用，以及增加SOCS1表达后胞内其他抗凋亡分子的表达变化。研究内容：利用病毒载体构建SOCS1过表达的大鼠胰岛，体外实验观察增加SOCS1表达后胰岛细胞的凋亡信号变化，建立移植模型体内实验观察植入SOCS1过表达胰岛后的上述变化。

我们就本项目的研究与国外相关实验室（Cleveland Clinic, USA）建立了合作关系，在获得对方技术支持、动物资源共享的前提下，将实验动物由大鼠调整为小鼠。在利用构建的腺病毒载体（Ad5F35-SOCS1）对体外培养的小鼠胰岛进行转染的过程中，我们发现：该病毒载体对胰岛细胞的转染效率较低，且细胞毒性又较高。由此，我们接受了国外专家给予的建议，希望通过非转染的方法诱导小鼠胰岛表达SOCS1。.在分离小鼠胰岛的体外培养过程中加入TGFβ1，可明显提高胰岛细胞的SOCS1表达。TGFβ在体外诱导小鼠胰岛细胞表达SOCS1的同时，胰岛细胞的活性并未受到影响，且糖刺激分泌实验显示：该胰岛细胞具有良好的胰岛素分泌功能。进一步的研究显示：TGFβ诱导的小鼠胰岛细胞在体外具有较强的抗凋亡特性，能减少凋亡诱导剂作用下的细胞凋亡，凋亡率减少至对照组的50%~60%。但在体内实验中，TGFβ诱导的小鼠胰岛细胞却并未显示出明显的抗凋亡效应，与对照组相比胰岛移植物的存活时间并未获得延长。.本项目的合作方在以往的研究中发现：Hepatic stellate cell（HSC）一种来源于肝脏的基质细胞，具有强大的免疫调节功能，在共移植的情况下，可保护同种异体小鼠胰岛移植物，并使之在受者体内长期存活。其机制之一是HSC可通过释放多种细胞因子或活性物质，干预受者体内的T细胞反应及抗原呈递细胞的分化。显然，HSC对胰岛移植物的保护作用要明显优于SOCS1转染或单纯的TGFβ诱导。.鉴于以上的研究发现，我们试图探究：TGFβ是否是HSC胰岛移植物保护作用中的效应分子？为了回答这一问题，我们设计开展了如下的研究。我们分离获得了小鼠的HSC，并进行了体外培养，mRNA检测结果显示：体外培养的小鼠HSC表达大量的TGFβ。此外，由于胰岛植入受者体内后，有大量髓系来源细胞的浸润，所以我们也同时观察了HSC对该类细胞分化的影响。观察结果显示：加入HSC共培养的同系小鼠骨髓细胞与对照组相比SOCS家族分子（mRNA）的表达明显升高。由此我们推测：自身释放大量TGFβ，并能诱导髓系细胞表达SOCS家族分子，这可能是HSC强大体内胰岛保护作用的机制之一。.对HSC胰岛保护作用机制的研究，特别是对TGFβ作用下移植物内浸润细胞SOCS家族分子表达的关注，将为胰岛移植中的免疫调节和干预治疗提供新的视角。