Tfh细胞调控B细胞产生抗体的分子机制及其在防治肝脏移植体液性排斥中的作用

Antibody-mediated acute or chronic humoral rejection(AMR) is now drawing increasing attention.based on that the newly discovered Tfh cellplay an important role in regulating the differentiation and maturation of B cellsvia secreting of IL-21 and previous experiments on Tfh cell phenotype and preliminary observations of anti-AMR effect of IL-21 receptor fusion protein (IL-21R-Fc), we intend to study molecular mechanisms of Tfh in regulating B cell activation, differentiation and antibody production, and the function in protecting from AMRAccording to the Characteristics and clinical importance of B-cell-mediated AMR.Segregating Tfh cells and researching the molecular regulating mechanisms in Tfh and B cells interaction, investigating the effect of IL-21R-Fc blocking IL-21 signaling pathwayon the antibody production of B cells, observing the effect of blocking IL-21 secretion of Tfh cells on AMR graft survival in wildtype mouse liver transplantation model, and elucidating the effect of blocking IL-21 with Th1 deficeincy on AMR inhibition and graft survial provide new strategies to AMR prevention and treatment and of scientific significance.

抗体介导的急、慢性体液性排斥(AMR)越来越受到移植学界的关注。针对B细胞介导AMR的特点和临床重要性，基于新近发现的Tfh细胞通过分泌IL-21对B 细胞的分化、成熟的重要调控作用，结合前期实验中对Tfh细胞表型分析及初步观察到IL-21受体融合蛋白（IL-21R-Fc）的抗AMR效果，我们拟研究Tfh调控B细胞活化、分化产生抗体的分子机制以及在防治肝脏移植AMR中的作用。分离Tfh细胞并研究Tfh与B细胞相互作用的分子调控机制；探讨IL-21R-Fc体外阻断Tfh细胞分泌IL-21介导的信号对B细胞产生抗体的影响；利用野生小鼠肝脏移植模型观察阻断Tfh细胞分泌的IL-21对AMR中移植物存活期的影响；利用T-bet-/-小鼠为受体的肝脏移植模型，进一步探讨Th1缺失后阻断Tfh分泌的IL-21对AMR的抑制作用及其对移植物存活期的影响，为AMR的防治提供新的策略，具有重要的科学意义。

Tfh细胞是新近发现的一类Th细胞亚群，Tfh细胞在B细胞接触同种移植物抗原后活化并分化为分泌抗体的浆细胞过程中具有重要辅助作用，而IL-21在Tfh细胞发挥上述作用中处于核心地位，我们前期研究中亦发现Tfh细胞分泌的IL-21可加重肝脏缺血再灌注损伤。目前临床器官移植工作中，AMR是严重影响移植物存活及功能的一类排斥反应。在本研究中，我们构建IL-21R-Fc载体并成功表达IL-21R-Fc融合蛋白。通过IL-21R-Fc阻断IL-21信号通路，发现IL-21通过p-STAT3通路调控Tfh增殖分化。Tfh主要通过其表面共刺激分子ICOS，增强生发中心B细胞第二信号使其得以激活，从而分化成为浆细胞及记忆性B细胞，而浆细胞和记忆性B细胞若减少也必然将导致抗体的生成减少。在小鼠异位心脏移植慢性排斥模型中，我们发现IL-21R-Fc可以大大延长移植物的存活期。IL-21R-Fc组移植物心肌相较于Control-Fc组心肌形态稍好，细胞排列相对有序，炎性细胞浸润较少，而且移植物的纤维化程度也明显减轻。免疫组化结果显示移植物内的浆细胞浸润、IgG及C4d浸润均较对照组减弱。这些结果提示IL-21R-Fc可以抑制小鼠异位心脏移植慢性排斥反应中体液性免疫反应的发生，从而为移植物的长期存活提供可能的途径。同时敲除小鼠体内转录因子Bcl6或Ascl2，研究发现Bcl6或Ascl2能够影响Tfh细胞分化发育，抑制B细胞抗体的分泌，进而影响抗体介导的体液排斥反应。采用MHC-II肽四聚体双阳性法检测同种异体心脏腹部移植后供体特异性B细胞的激活情况及脾脏滤泡性辅助性T细胞的变化，发现与对照组相比供体特异性B细胞活化增多，且心脏移植小鼠脾脏中Tfh细胞的比例显著多于Naive小鼠。这些结果确定了供体特异性B细胞分化成为生发中心的时间窗，加深了人们对B细胞分化发育及其相关分子机制的理解，为免疫性疾病特别是在防治AMR中提供新的靶点和思路。同时研究发现术前应用三碘甲状腺氨酸（T3）或Vitamn D3可减轻器官移植过程中缺血再灌注阶段的损伤，亦可为临床器官移植排斥的防治提供新的策略，具有重要的科学意义。