IL-10和TGF-β1双基因修饰的骨髓间充质干细胞在急性肝衰竭肝移植免疫耐受诱导中的作用与机制

Liver transplantation is the most effective means for the treatment of liver failure. However, immunological rejection can lead to chronic liver dysfunction, which is one of the most important causes of death in patients with liver transplantation.Bone marrow mesenchymal stem cells (MSC) with the ability of liver function supporting and immune regulation, is expected to solve this problem. The current project plans to transfect IL-10 and TGF-β1 gene into MSCs, which will then be transplanted into SD rats with acute liver failure. The inflammatory cytokines IL-10 and TGF-β1 can inhibit immune response and correct the environmental inflammation of the liver failure. Meanwhile, MSCs can keep the body immunity system in balance by inhibiting the activation of T lymphocytes and antigen reaction, and prevent immune cell-induced liver damage. Moreover, non-myeloablative bone marrow cell transplantation is adopted to induce immune tolerance. In this program, Wistar rats receive a low dose of radiation and then will be input a syngeneic bone marrow cells together with IL-10 and TGF-β1 gene transfected SD rats MSC. After allogeneic liver transplantation, the mechanisms of immune tolerance induction and sustaining for acute liver failure liver transplantation will be studied systemically.

肝移植是目前治疗肝功能衰竭最为有效的手段。但术后由免疫原因引起慢性排斥反应导致移植肝慢性功能缺失是目前引起患者肝移植后死亡的重要原因。骨髓间充质干细胞（MSC）因具有肝脏支持、免疫调节两大特色，有望解决这一问题。本项目拟采用基因转染法将IL-10及TGF-β1基因导入MSC内，然后移植入急性肝功能衰竭的SD大鼠体内，通过IL-10及TGF-β1抑制炎症因子的作用，纠正肝衰的炎症内环境，同时MSC通过抑制T淋巴细胞的激活与抗原反应T细胞的形成促使体内紊乱的免疫反应趋于平衡，阻止免疫细胞介导的肝细胞损伤。在此基础上，进一步采用非清髓性骨髓细胞移植诱导免疫耐受方案，即Wistar大鼠接受低剂量射线辐射后输入同基因骨髓细胞和转染了IL-10及TGF-β1双基因的SD大鼠MSC，从而促成微嵌体的形成，再行异基因肝移植术，以深入探讨移植免疫耐受诱导及维持的机制，为急性肝衰肝移植的免疫治疗提供新的思路。

肝移植是目前治疗肝功能衰竭最为有效的手段，但术后由免疫原因引起慢性排斥反应导致移植肝慢性功能缺失是目前引起患者肝移植后死亡的重要原因，目前缺少有效的手段来对其进行预防和控制。本课题通过基因转染法将IL-10 及TGF-β1 基因导入SD大鼠骨髓间充质干细胞（MSC）内，然后移植入急性肝功能衰竭的SD大鼠体内，通过IL-10 及TGF-β1 抑制炎症因子的作用，纠正肝衰的炎症内环境，阻止免疫细胞介导的肝细胞损伤；然后将转染了IL-10 及TGF-β1 双基因的SD大鼠MSC输注入受体Wistar大鼠体内，从而促成微嵌体的形成，再行近交系大鼠异基因肝移植术，研究移植免疫耐受诱导的效果及机制，以期能解决相应问题。.首先，我们采用密度梯度离心结合贴壁培养法成功分离培养并鉴定了SD大鼠MSC，然后通过慢病毒将IL-10和TGF-β1转染MSC，PCR和ELISA检测显示转染的MSC高表达IL-10和TGF-β1；随后我们将转染的MSC移植入急性肝功能衰竭的SD大鼠体内，发现移植组大鼠各项肝功能表现及生存率均优于对照组大鼠；进一步我们构建了稳定的异基因大鼠肝移植急性免疫排斥模型（SD→Wistar），并将转染的MSC移植入Wistar大鼠体内后再行异基因大鼠原位肝移植，结果表明转染的MSC能明显抑制大鼠肝移植后急性排斥反应，改善肝功能及延长受体存活时间，表明我们转染IL-10和TGF-β1的MSC对肝移植后急性排斥反应具有一定的治疗作用，能够有效诱导免疫耐受，因此具有良好的应用前景。