全反式维甲酸调节大鼠肝脏移植排斥反应中Treg/Th17亚群变化及其信号机制的研究

Reduction the dosage of immunosuppressant and induction immune tolerance is the key issue to improve the long-term survival of liver gaft. It has been confirmed that induction Treg differentiation and / or inhibition Th17 differentiation has the potential to alleviate graft rejection, so regulation Treg/Th17 differentiation have broad application prospects in reduction immunosuppressive drug side effects. We have conducted a preliminary study on the signal pathways of all-trans retinoic acid (atRA) influence Treg/Th17 differentiate in vitro, and the results indicated atRA significantly enhance the ability of TGF-β and IL-2 for induction of Treg differentiation and inhibited the ability of IL-6 for induction Th17 cell differentiation. However, the potential and signal pathway of atRA to alleviate graft rejection and influence Treg/Th17 differentiation in the rat liver transplantation rejection model is unclear. This project is aimed to apply atRA in rat liver transplantation rejection model to regulate Treg/Th17 differentiation, alleviate liver graft rejection, analysis the signal pathway of Treg/Th17 differentiation in vivo. This research could provide new ideas and methods to improve the long-term outcome of liver transplantation.

在控制肝移植排斥反应的前提下，减少免疫抑制剂的用量，减轻免疫抑制剂毒副作用，是提高肝移植长期疗效的关键。现已证实诱导受体内Treg的分化和/或抑制Th17的分化，可减轻移植后排斥反应，因此调节受体内Treg/Th17分化，在抑制器官移植排斥反应，减轻免疫抑制药物毒副作用中有广阔应用前景。申请者对全反式维甲酸（atRA）体外影响Treg/Th17分化的信号通路进行了初步研究，结果表明atRA能明显增强TGF-β和IL-2诱导Treg的能力，抑制IL-6诱导Th17细胞分化的能力，然而atRA在大鼠肝移植模型体内是否也能通过类似的信号通路，调节Treg/Th17的分化，从而减轻排斥反应，目前尚不清楚。本课题设想在大鼠肝移植排斥模型中，运用atRA干预Treg/Th17的分化，抑制移植物排斥反应，分析其体内干预Treg/Th17分化信号机制，为提高肝移植长期疗效提供新的思路和方法。

背景：肝脏移植是治疗终末期肝病的唯一有效手段。然而，肝移植术后的免疫排斥反应仍是影响肝移植术后长期器官功能的重要因素。肝脏缺血再灌注(IR)损伤是肝移植过程中重要的损伤因素。如何有效地降低IR过程中的实质细胞损伤，同时控制继发性炎性免疫应答，是提高肝移植长期疗效的重要手段。.主要研究内容：本项目从肝脏实质细胞的直接损伤和继发免疫应答，尤其是调节性T细胞(Treg)的免疫调控出发，从动物实验到体外细胞实验，进行了系统深入的研究。分析了（1）GSK3β对诱导型Treg分化和免疫调节功能的影响；（2）乙酰半胱氨酸(NAC)在肝脏缺血再灌注损伤中的作用，并分析了其通过抑制氧自由基ROS进一步抑制肝细胞内质网应激的内在机制；（3）全反式维甲酸受体α（ATRA）通过促进肝细胞自噬保护了肝脏缺血再灌注损伤。.重要结果及关键数据：（1）GSK3β对诱导型Treg分化和免疫调节功能的影响: 人iTreg体外诱导分化过程中出现了GSK3β失活；抑制GSK3β信号促进了iTreg体外分化并增强了iTreg的免疫抑制功能，TGF-β/Smad3信号是介导GSK3β调控iTreg分化和功能的重要信号通路。（2）NAC能够抑制ROS介导的肝脏缺血再灌注损伤，降低了肝细胞凋亡；NAC抑制了肝脏IR过程中的ROS引发的肝细胞内质网应激，是其保护肝脏IRI的重要机制。（3）ATRA预处理能够显著保护肝脏IRI，降低肝细胞凋亡；ATRA促进了IR后肝内肝细胞自噬；ATRA促进肝细胞自噬的重要机制是通过调控Foxo3a/p-AKT/Foxo1信号通路。.科学意义：通过上述研究，我们发现了肝细胞内质网应激、自噬对肝细胞损伤起了重要调控作用，利用NAC或ATRA预处理，可以通过减轻肝细胞内质网应激和自噬，减轻肝细胞损伤和凋亡，从而保护肝脏IRI。另一方面，iTreg是调控免疫应答的重要因素，GSK3β信号是iTreg分化和免疫抑制过程中重要的负调控信号。这些重要发现，进一步深入阐述了肝移植过程中肝脏缺血再灌注损伤的机制，为临床转化研究提供了新的靶点。