Fas/FasL介导小胶质细胞-T细胞Crosstalk与缺血性脑免疫炎症的研究

Post-stroke immune and inflammatory response plays an important role in the prognosis of ischemic stroke. Crosstalk between microglia and T lymphocytes correlates to the development of ischemic brain immune and inflammation. We first investigated that down-regulation of FasL could inhibit post-stroke immune and inflammatory response and the interaction between microglia and T lymphocytes in Gld mice. Moreover, FasL mutation protected against ischemic brain damage independent of Fas/FasL induced apoptosis. Based on our previous researches, Gld, FasLf/f,LCKcre, FasLf/f,NestinCre and GFP mice will be used to establish ischemic models in vivo and in vitro. We will investigate FasL mediated post-stroke crosstalk between microglia and T lymphocytes at tissue, cellular and molecular levels and its relation to the development of ischemic stroke. We will demonstrate that FasL is a key regulator in immune and inflammatory response following stroke and find the relevant mechanism; and will propose the new concept that FasL could modulate the crosstalk and function of immune cells in the immune and inflammatory network; and set up new bio-markers relating to FasL, microglia and T lymphocytes function, which could be used for targeted therapy and prognosis evaluation in the clinic.

脑免疫炎症反应是影响缺血性卒中预后的主要因素。小胶质细胞与T细胞Crosstalk与卒中后脑免疫炎症的发生发展和转归密切相关。我们首先发现，下调FasL抑制卒中后免疫炎症及小胶质细胞与T细胞相互作用，保护缺血性脑损伤，此作用不依赖Fas/FasL诱导的细胞凋亡途径。本课题在前期工作基础上，采用FasL基因突变小鼠、T细胞，胶质细胞FasL基因条件敲除鼠以及GFP鼠，制备基因条件敲除的原代共培养细胞和体内外脑缺血模型，在整体、细胞和分子水平研究Fas/FasL介导小胶质细胞与T细胞Crosstalk在缺血性免疫炎症中的重要作用，阐明调控机制，并临床转化研究。本研究将揭示FasL调控卒中后免疫细胞功能在缺血性脑免疫炎症机制中的重要地位；提出FasL在脑-免疫细胞网络中调控免疫细胞功能的新理念；建立以FasL、小胶质细胞、T细胞功能标志物为卒中后患者脑功能评估指标，指导临床靶向性治疗和预后评估。

免疫和炎症反应在缺血性卒中病理过程中起着重要的作用。小胶质细胞是中枢神经系统中的第一道免疫防线，在缺血性卒中发挥双重作用。缺血再灌注损伤后，外周T淋巴细胞大量浸润至脑实质并作用于固有小胶质细胞，与脑免疫炎症的发生发展及转归密切相关。我们之前的研究发现，下调FasL能抑制卒中后的免疫炎症及小胶质细胞与T细胞间相互作用，保护缺血性脑损伤，此作用不依赖Fas/FasL诱导的凋亡途径。本课题基于前期工作基础，采用FasL基因突变小鼠（Gld）制备体内脑缺血模型，利用多种分子生物学、病理学等技术研究Fas/FasL介导小胶质细胞与T细胞Crosstalk在缺血性免疫炎症中的重要作用，证实FasL作为一个关键因子参与卒中后免疫炎症的调节机制，并阐明机制。体内外研究发现，双阴性T细胞分泌TNF-α促进M1型小胶质细胞极化，并且加剧缺血后神经元损伤。进一步通过对B6鼠和Gld鼠蛋白组学和分子实验的研究证实，FasL/PTPN2/TNF-α信号通路在卒中后双阴性T细胞的功能调控中起重要作用。我们对神经元可溶性FasL（sFasL）表达及其调节小胶质细胞极化的作用进行了研究，发现缺血性神经元可以释放可溶性FasL，促进小胶质细胞向M1型极化，内在的机制与激活的JAK2/STAT3和NF-κB信号通路有关。CD4+ T细胞与小胶质细胞的相关研究发现，CD4+ T能通过NF-κB信号通路诱导小胶质细胞向M1型极化，但是FasL突变的CD4+ T明显逆转这一现象。此外，FasL突变还导致Th17/Treg细胞平衡向Treg倾斜，并且Gld来源的CD4+ T细胞与小胶质细胞共培的上清能降低缺氧后神经元损伤程度。此外，我们的研究还发现FasL突变能降低脑缺血后CD8+ T细胞毒性，从而减少CD8+ T诱导神经元死亡以及小胶质细胞向M1型转化，其潜在的分子机制还需要进一步研究。临床研究部分，我们对烟雾病并发缺血性卒中的患者进行了研究，结果提示与对照组相比，烟雾病卒中患者外周血sFasL明显降低，Treg细胞增高，但是增加的Treg细胞对效应T细胞的免疫抑制功能减弱。通过以上一系列的研究，揭示了FasL在脑-免疫细胞网络中调控免疫细胞的功能，指导临床靶向性治疗和预后评估。