表觀遺傳修飾誘導未成熟樹突狀細胞的免疫學功能及分子機制.pdf

1、近20年來，做為治療終末期器官功能衰竭的最佳手段，器官移植的發(fā)展取得了令人矚目的成績。外科技術的日臻成熟和新型免疫抑制劑的應用使得移植器官早期失活的危險性降到了最低，移植器官的存活時間明顯延長。然而移植排斥問題仍未得到有效解決，同種器官移植長期存活的狀況未得到進一步的改善，成為導致移植物功能喪失的最主要原因。因此誘導受體抗原特異性免疫耐受是同種器官移植追求的目標。在誘導免疫耐受過程中一個重要的決定因素是抗原遞呈細胞(Antigen pr

2、esenting cells，APC)的狀態(tài)，而樹突狀細胞(Dendritic cells，DC)做為一類功能最強的專職抗原遞呈細胞，在識別和遞呈抗原、啟動免疫應答、誘導移植排斥反應中起著重要的作用。DC成熟狀態(tài)的不同不僅決定著T細胞的激活，而且還決定了T細胞免疫應答的最終發(fā)展方向。而采用不成熟DC是有效誘導移植免疫耐受的方法之一。 表觀遺傳學(Epigenetics)是指研究基因組DNA序列不變的情況下在表型上具有穩(wěn)定的、可遺

3、傳的(或有潛在可遺傳性質(zhì))的變化。表觀遺傳修飾主要包括三個方面：即組蛋白修飾、RNA干擾、和DNA的修飾。在各種組蛋白修飾中，組蛋白乙?；揎椩诨蚧钚缘恼{(diào)節(jié)中扮演著重要的角色。組蛋白乙?；腿ヒ阴；謩e由組蛋白乙?；D移酶(Histone acetyltransferases，HAT)和組蛋白去乙化基酶(Histone deacetylases，HDAC)催化完成，是一個動態(tài)的過程。丁酸鈉(Sodium butyrate)是第一個被

4、驗證的HDAC抑制劑(Histone deacetylasesinhibitor，HADCi)，已被成功地應用于腫瘤治療的實驗性研究，并取得了一定的療效。目前關于丁酸鈉的研究主要集中在誘導DC分化并誘發(fā)機體抗原特異性免疫耐受方面，但其具體作用機理還不清楚。 研究發(fā)現(xiàn)，DC產(chǎn)生的不同免疫效應與其所處微環(huán)境有關，而吲哚胺2,3雙加氧酶(Indoleamine 2,3．dioxygense，IDO)可能在DC誘導免疫耐受的途徑中發(fā)揮了

5、重要的作用。IDO是一種主要存在于APC中的含有血紅素的細胞內(nèi)酶，是色氨酸向犬尿氨酸和喹啉酸的降解過程中的限速酶。產(chǎn)生IDO的細胞具有較高的特異性，在胸腺髓質(zhì)、胃腸道粘膜等免疫特赦組織中的DC或巨噬細胞中均發(fā)現(xiàn)有。IDO的表達。我們推測，丁酸鈉誘導的．DC有可能通過IDO途徑抑制活化T細胞的增殖，并與機體誘導免疫耐受的發(fā)生有密切的關系。 microRNA(miRNA)是廣泛存在于生命體內(nèi)的一種正常調(diào)節(jié)機制，其經(jīng)典的功能是對個體發(fā)

6、育的調(diào)控。miRNA是由約70nt大小的發(fā)夾樣單鏈RNA前體經(jīng)過Dicer酶加工而成的單鏈小RNA，有5’磷酸基和3’羥基，約22nt。miRNA是一組不編碼蛋白質(zhì)的短序列單鏈RNA，在進化上高度保守，與靶序列不完全互補，通過翻譯抑制調(diào)控基因的表達而不影響和改變mRNA的穩(wěn)定性。作為基因轉錄水平的一種調(diào)節(jié)機制，HDACi影響著約5﹪-10﹪的基因表達，但是HDACi如何在轉錄和蛋白水平調(diào)控基因表達的機制仍然是目前的一個研究難點。而miR

7、NA作為一種廣泛存在的對基因表達進行微調(diào)的分子，操縱著人類約20﹪-30﹪的基因表達。因此，我們設想HDACi(丁酸鈉)對基因轉錄水平的調(diào)控可能是通過miRNA來發(fā)揮其作用的。這為在體外有效地抑制DC成熟并穩(wěn)定保持其不成熟狀態(tài)以誘導移植免疫耐受提供一個新的研究方向。本文研究內(nèi)容主要分為三個部分： 一、丁酸鈉誘導未成熟樹突狀細胞的免疫學特性； 二、丁酸鈉誘導的未成熟樹突狀細胞可能通過IDO途徑誘導T細胞無能； 三、

8、丁酸鈉誘導未成熟樹突狀細胞的miRNA表達譜研究。 研究得出如下結論： 1.在體外培養(yǎng)條件下，丁酸鈉可以抑制PBMC來源的DC的成熟。表現(xiàn)為DC成熟表型的降低，增強的抗原吞噬能力和抑制淋巴細胞增殖的能力。 2.丁酸鈉可促進DC負性調(diào)控因子B7-H4的表達。 3.丁酸鈉誘導的DC可穩(wěn)定維持不成熟狀態(tài)，避免被LPS等促成熟因子再次激活。 4.無論DC的成熟狀態(tài)如何，均有IDO的表達，但imDC的表達量

9、高于mDC。 5.丁酸鈉可以促使imDC高水平表達IDO，通過降解細胞微環(huán)境中的色氨酸來發(fā)揮對T細胞增殖的抑制作用。 6.丁酸鈉誘導下DC的miRNA譜發(fā)生顯著改變。與對照組比較miRNA上調(diào)25個，上調(diào)的最大差異倍數(shù)為66.58倍；下調(diào)53個，下調(diào)的最大差異倍數(shù)為555.13。 7.丁酸鈉誘導下與DC分化相關基因譜發(fā)生顯著改變。上調(diào)的基因有14個，下調(diào)的基因有20個。上調(diào)基因最大差異差異倍數(shù)為206.391倍；