MSCs免疫微环境干预Id2促进调节性DC分化机制的研究

MSCs have the ability to induce the hematopoietic progeniror cell (HPC) to differentiate into the regulatory DC, but the molecular mechanisms on the transcript levels is still unclear. We previously reported that MSCs with TGF-β in the co-culture system could induce HPC to differentiate into a regulatory DC which expressed a high expression of Id2; After adding the TGF-β inhibitor could decrease the level of Id2 and prevent the differentiation of DC. As a key transcription factor of DC, the expression of Id2 was regulated by epigenetic modification. Hence we put forward the hypothesis that the immune microenvironment of MSCs drive the differentiation of the regulatory dendritic cells through Id2. We plan to research the role of Id2 in the differentiation of the regulatory DC and the detailed mechanisms through CHIP and CO-IP. This study aims to clarify the molecular mechanism of the Id2 in the differentiation of the regulatory DC and provide a new theoretical basis for the generation of regulatory DC and a new theoretical guidance for application of MSCs in immune related diseases.

间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）可以诱导生成具有调节作用的树突细胞（dendritic cell, DC）已经被广泛研究，但在转录水平的调控分化机制尚不明确。我们已经初步证实小鼠MSCs与造血祖细胞共培养可以诱导生成具有调节能力的DC，高表达Id2，同时共培养体系中含有较高的TGF-β；添加TGF-β抑制剂可显著抑制Id2的表达和调节性DC的分化。Id2作为DC的重要转录因子之一，其表达水平还受到表观修饰的影响。故推测在MSCs免疫微环境中通过干预Id2可促进调节性DC的分化。本项目拟采用该共培养系统研究Id2在调节性DC中的作用，通过慢病毒干扰或表达、CHIP及CO-IP实验深入探讨可能的调节机制。本研究力争阐明MSCs免疫微环境干预Id2的分子机制，为调节性DC生成提供新的理论基础，同时为MSCs应用免疫相关疾病提供新的理论指导。

间充质干细胞（mesenchymal stem cells, MSCs）是目前临床试验应用最为广泛的成体干细胞，可以诱导生成具有调节作用的树突细胞（dendritic cells, DCs），但具体的作用机制尚不十分明确。本项目以小鼠骨髓MSCs为载体，与造血祖细胞或不成熟DC共培养探索其中的作用机制，主要取得了一下成果：1）MSC与HPC共培养诱导生成调节性DC，在MSC及共培养体系中TGF-β浓度较高；2）在共培养体系中，在第1/3/5天分别补加5ng/ml的TGF-β，可观察到细胞数量明显增多；与对照组相比，CD11b、CD205、CD135、CD117表达没有显著变化。3）在共培养体系中，在第1/3/5天分别加入TGF-β抑制剂，可观察到细胞数量明显减少，体积明显变小；与对照组相比，抑制剂可显著降低CD11b、CD205，升高CD34、CD135、CD117表达，Id2表达显著受到抑制，提示细胞增殖、分化受到抑制。4）在MSC诱导HPC生成调节性DC过程中，MSC表达的Notch配体Jagged1激活Notch通路，在维持调节性DC功能中发挥重要作用。5）MSC同时可诱导不成熟树突细胞生成调节性DC，抑制TLR4诱导的不成熟树突细胞成熟，Notch-RBPJ-IRF8通路发挥关键作用。6）关节腔内联合注射富血小板血浆与间充质干细胞明显改善膝关节骨关节炎患者的症状,延缓骨关节炎的进展。在从事实验研究的同时，结合自己承担的国家干细胞临床备案项目深入思考，形成以下理论成果：1）撰写综述《药学视角重新审视下的干细胞药物》，从药学的各个学科角度对干细胞药物进行分析探讨，为今后干细胞药物的发展提供新的视角。2）编写《干细胞药学》讲义，并撰写教改论文，阐述在本科药学教育中开设该课程的应时性和必要性。3）我们提出间充质干细胞的“通用型”和“专用型”概念，并对其质量内涵进行了初步论述。本项目的实施进一步完善了MSCs的免疫调控机制，为MSCs临床转化奠定了又一理论基础。本项目资助已发表SCI论文6篇，中文核心论文2篇，另有在审SCI论文2篇、中文论文1篇，还有1项专利在撰写中。