人胚胎干细胞向树突状细胞定向分化的机制与应用研究

树突细胞(DCs)能够呈递抗原,激活免疫反应,诱导机体内免疫系统产生免疫应答。探索DCs的发育成熟调节机制并研究其在抗原呈递、诱导免疫调节以及免疫耐受过程中的作用机理，对于掌握免疫相关疾病的病理和寻找新的治疗方案具有重要意义。此外，许多类型的肿瘤如肝癌、骨髓瘤、白血病等发生机制同体内的DCs细胞数量不足或免疫功能低下，不能有效地提呈抗原活化初始型T 淋巴细胞以激活免疫系统密切相关。因此，DCs能够作为一种抗肿瘤或病原的细胞疫苗，使患者的免疫系统获得识别肿瘤细胞或受病原体感染细胞的能力，进而调动体内免疫功能，发挥强大抗病作用。但是，由于DCs在组织和血液中含量极微，限制了其基础与应用研究的深入开展。因此，我们将探索人胚胎干细胞和诱导性多能干细胞向功能性DCs高效定向分化的方法，提供取材方便、扩增容易、安全可靠的细胞来源，为DCs作用机制和临床治疗研究奠定理论和技术基础。

该项青年科学基金项目主要研究人多能干细胞向树突细胞定向分化的方法。我们通过人多能干细胞体外定向分化技术体系的深入研究,已经建立了一个新的人多能干细胞向树突细胞定向分化的方法。由于树突细胞来源于多能造血干细胞，我们首先探索并建立了一个高效诱导人胚胎干细胞向造血干/祖细胞定向分化的方案。在此基础上，我们发现Flt3基因（FMS-like tyrosine kinase 3，FMS样酪氨酸激酶3）在树突细胞的发育中起着重要作用，因此我们建立了一个成功将Flt3基因转入分化的人多能干细胞的方法；并在此基础上进一步诱导其向树突细胞分化。我们发现过表达Flt3基因能够提高人多能干细胞向树突细胞定向分化的效率。. 由于在培养过程中，我们发现树突细胞在体外存在不易扩增、容易凋亡的问题；而目前报道已知树突细胞能够在胸腺中长期存活，并能够被胸腺上皮细胞分泌的TSLP激活，从而调控T细胞的发育。因此，我们推测胸腺上皮能够有助于树突细胞的维持并促进树突细胞的成熟。但是人胸腺上皮细胞组织样本取样非常困难；因此，我们还研究并建立了人多能干细胞向胸腺上皮细胞定向分化的方法，能够获得具有生理功能的人多能干细胞定向分化来源的胸腺上皮细胞。这群细胞能够有助于进一步优化诱导树突细胞成熟的体外分化方法。