人肠道粘膜免疫细胞特征及对病毒感染的影响

粘膜是诸多致病性病原体侵入机体的门户。关于该部位免疫细胞的组成与特征及其对病毒粘膜感染影响机制，还存在诸多不明之处，制约了粘膜感染生物预防技术的发展。本研究拟采用人肠道粘膜组织消散细胞和结直肠活组织培养模型以及灵长类动物模型，从细胞、组织与机体三个层次，开展人肠道粘膜免疫细胞特征及对病毒感染影响的研究。首先，通过流式细胞仪分析构成肠道粘膜免疫重要的细胞如DC、NK、T、巨噬细胞亚群的构成、特征与定位；随后利用粘膜消散而得的各个细胞亚群与肠道上皮细胞系及其诱导分化的M细胞，再构建粘膜上皮与各个免疫细胞亚群的培养体系，通过细胞活体成像和双光子显微镜等先进技术手段观察各免疫细胞对病毒侵入及其在细胞间传递的影响，确定与粘膜病毒感染密切相关的免疫细胞功能亚群；最后通过免疫抑制策略，锁定粘膜病毒感染的免疫关键分子。本研究结果将为控制粘膜感染的生物预防技术、免疫干预策略、以及粘膜疫苗的研究提供理论依据。

本研究采用人结直肠活组织培养模型以及灵长类动物模型研究人肠道粘膜免疫细胞特征及对病毒感染影响。我们发现：（1）人肠道上皮间和固有层中，CD4+、CD68+、CD209+细胞群的分布密度相对较高；HIV-1感染的首要靶细胞T细胞的不同亚群中，以TEM为主（占76.3%）；（2）随着感染时间的推移（15分钟至6小时），粘膜局部HIV感染的潜在靶细胞CCR5+的T细胞、单核巨噬细胞以及树突状细胞（CD3+, CD68+, CD209+三个亚群），逐渐增加，直肠粘膜感染的发生率也逐渐上升。提示可能远端活化的免疫细胞向粘膜局部迁徙反而增加了局部敏感的靶细胞；(3)通过灵长类动物模型模拟MSM人群直肠感染与阻断策略，观察到不同靶点的生物干预技术预防直肠粘膜感染的即时效果不同，而且对后续直肠粘膜再次暴露病毒造成的感染与疾病进程也有着重要的影响。结合生物信息学的芯片高通量筛选技术得到不同粘膜干预技术导致机体黏膜免疫微环境产生差异化表达基因谱，发现粘膜免疫微环境的高炎症活化水平促进感染，而病毒特异性T细胞应答的预存则有助于控制后续暴露感染的疾病进程。上述研究结果有助于深入理解粘膜感染免疫机制，并为研究新型生物技术阻断病毒粘膜感染提供了新的生物学靶点。