肠道微生物对小肠移植排斥反应的影响及其作用机制研究

Intestinal transplantation has increasingly become an effective option to manage irreversible intestinal failure. However, rejection remains a major factor contributing to poor outcomes of small bowel transplantation. The presence of specialized lymphoid cells and the vast number of microbiota contained within the transplanted intestine likely contribute to the enhanced immunogenicity and reduction of the intestine immunogenicity is the ultimate way to solve above problems. Based on the fact that the close relationship between the intestinal microbiota and alloimmunity, we hypothesize that intestinal microbiota may promote allograft rejection. We aim: 1) to investigate the impact of intestinal microbiota on allograft rejection and to ameliorate rejection by reducing the microbiota; 2) to study mechanisms of alloimmunity by analyzing infiltrating leukocytes and draining dendritic cells; 3) to improve the outcome of intestinal transplantation by combination of microbiota and immunosuppression. We anticipate that these studies will provide insights into mechanisms of intestinal allograft rejection, and further contribute to development of clinical strategies that improve long-term intestinal graft survival.

不可逆性肠功能衰竭是一类严重危害人类健康的疾病，小肠移植已成为治疗肠功能衰竭的有效手段，但排斥反应仍是制约疗效的关键因素。小肠是有菌的高免疫原性器官，降低其免疫原性是解决排斥反应的重要途径。供体和受体之间组织相容性抗原不一致是引起排斥反应的基本因素，而对肠道微生物在小肠移植中的作用尚缺乏了解。我们推测肠道微生物是小肠具有高免疫原性的又一重要原因，可能通过活化抗原呈递细胞诱导效应T细胞增殖分化，促进小肠排斥反应，导致移植失败。本课题拟利用小鼠小肠移植模型，通过：1）高通量测序技术分析肠道菌群及其变化对排斥反应的影响和规律，探讨菌群负荷和种类改变降低排斥反应的方法；2）研究肠粘膜浸润淋巴细胞和引流淋巴结抗原呈递细胞及其信号传导，阐明肠菌促进排斥反应的分子生物学机制和关键环节；3）探讨菌群干预、菌群移植并联合免疫抑制剂阻止排斥反应的方法，为进一步提高小肠移植的治疗水平提供理论依据和新的途径。

不可逆性肠功能衰竭及短肠综合征是一类严重危害人类健康的疾病，小肠移植是提高患者生存期并改善其生活质量的有效手段，但排斥反应仍是制约疗效的关键因素。小肠是有菌的高免疫原性器官，降低其免疫原性是解决排斥反应的重要途径。肠道微生物是小肠具有高免疫原性的重要原因，可能通过活化抗原呈递细胞诱导效应T细胞增殖分化，促进小肠排斥反应及移植肠损伤，导致移植失败。本课题探讨了菌群及其代谢产物在小肠移植术后的变化规律及可能的作用机制，结果表明变形菌门细菌在患者术前占比高达60%-80%，术后前期占比持续高于70%，代谢产物包括肽聚糖PG，脂多糖LPS，鞭毛蛋白等在小肠移植术后第一周均高于正常值，同时血液中C反应蛋白CRP及16S rDNA表达量较术前均显著升高（p<0.05）。外周血免疫细胞检测结果表明，中性粒细胞及自然杀伤T细胞可能是参与响应的免疫细胞，其中中性粒细胞在小肠移植术后白细胞占比中持续高于80%。在细胞因子水平，IFN-γ,IL-6，IL-8，IL-2及IL-12在移植术后第一周较术前显著升高（p<0.05）。综上，本项目系统探讨了小肠移植术后围手术期患者肠道细菌及其代谢产物，免疫细胞分化及细胞因子的改变规律，为进一步提高小肠移植的治疗水平提供了理论依据和新的途径。