【摘要】:急性移植物抗宿主病(acute graft versus host disease,aGVHD)目前仍然為異基因造血干細(xì)胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)后最嚴(yán)重、富有挑戰(zhàn)性的并發(fā)癥之一,allo-HSCT后aGVHD發(fā)病率約為40-60%,主要累及皮膚、胃腸道及肝臟。其中,腸道aGVHD目前風(fēng)險(xiǎn)高且仍較難治愈,成為allo-HSCT后死亡的重要原因之一,然而,受限于取材困難、區(qū)域性關(guān)注度少等因素,aGVHD發(fā)生發(fā)展過(guò)程中腸道區(qū)域免疫細(xì)胞的動(dòng)態(tài)變化及相互作用仍不明確。本研究中我們建立了成熟穩(wěn)定的小鼠異基因骨髓移植及aGVHD模型,利用腸道黏膜單細(xì)胞分離技術(shù),檢測(cè)了移植后aGVHD小鼠腸道黏膜固有層中T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、髓系來(lái)源的抑制性細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cell,MDSC)、樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cell,DC)、固有免疫細(xì)胞(innate lymphoid cells,ILC)等數(shù)量變化規(guī)律及其與aGVHD關(guān)系;分析腸道黏膜屏障中重要細(xì)胞因子IL-17A、IL-22的變化及其分泌細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)分泌IL-17的γδT(γδT17)細(xì)胞為腸道黏膜固有層IL-17A及IL-22的主要來(lái)源;利用單細(xì)胞qPCR技術(shù)對(duì)骨髓移植小鼠腸道黏膜γδT17細(xì)胞生物學(xué)特性進(jìn)行鑒定,篩選出γδT17細(xì)胞在腸道中發(fā)揮其免疫調(diào)節(jié)功能的可能作用機(jī)制;最后,本研究建立體外誘導(dǎo)IL-22+γδT17細(xì)胞培養(yǎng)體系,發(fā)現(xiàn)腸道γδT17細(xì)胞為aGVHD中發(fā)揮腸道保護(hù)作用的關(guān)鍵細(xì)胞亞群,并對(duì)其調(diào)控作用及相關(guān)機(jī)制進(jìn)行深入探討。本研究對(duì)于揭示aGVHD中腸道區(qū)域免疫特性、發(fā)現(xiàn)潛在預(yù)防新策略及治療新靶點(diǎn)具有重要的理論和實(shí)際意義。第1章 骨髓移植后小鼠腸道細(xì)胞亞群研究目的:目前aGVHD發(fā)生發(fā)展過(guò)程中腸道黏膜固有層各種免疫細(xì)胞組成、來(lái)源及變化尚無(wú)較為全面的報(bào)道。本部分就骨髓移植后小鼠腸道黏膜固有層細(xì)胞亞群進(jìn)行研究,探索無(wú)aGVHD及aGVHD小鼠T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、MDSC、巨噬細(xì)胞、DC等常見(jiàn)免疫細(xì)胞來(lái)源及其變化規(guī)律。方法:我們以Balb/c背景小鼠為受者,以C57/B6背景小鼠為供者建立穩(wěn)定的小鼠骨髓移植aGVHD模型;于移植后第二周從無(wú)aGVHD組小鼠及aGVHD組小鼠中隨機(jī)選取小鼠,取其腸道觀察其損傷狀態(tài),利用膠原酶、EDTA、DNA酶等混合而成的消化液將腸道黏膜分離為單個(gè)細(xì)胞,并利用不同濃度的percoll液將細(xì)胞過(guò)濾。隨后利用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞種類、數(shù)量及來(lái)源等生物學(xué)特性。結(jié)果:建立穩(wěn)定的小鼠骨髓移植aGVHD模型后,我們觀察到小鼠體重下降、弓背、腹瀉及頭面部、背部脫毛等aGVHD癥狀。解剖后發(fā)現(xiàn)小腸腸腔變細(xì),腸壁紅色且較薄,腸腔內(nèi)多處深色稀水樣大便殘留等。腸道黏膜固有層CD3+T細(xì)胞、CD19+B細(xì)胞、NK細(xì)胞、MDSC、巨噬細(xì)胞、DC大部分均表達(dá)供者小鼠C57/B6特異性蛋白H2kb。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),無(wú)aGVHD小鼠腸道黏膜固有層B細(xì)胞數(shù)量相對(duì)最多,其次為NK細(xì)胞、MDSC、DC、T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞;而aGVHD小鼠T細(xì)胞數(shù)量相對(duì)最多,其次為NK細(xì)胞、MDSC、巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞。同一種細(xì)胞進(jìn)行兩組比較分析,aGVHD小鼠T細(xì)胞多于無(wú)aGVHD小鼠,而B(niǎo)細(xì)胞、NK細(xì)胞、MDSC及DC少于無(wú)aGVHD小鼠,巨噬細(xì)胞在兩組中無(wú)顯著性差異。結(jié)論:骨髓移植后小鼠腸道黏膜固有層免疫細(xì)胞大部分為供者來(lái)源,aGVHD發(fā)生時(shí)T細(xì)胞明顯擴(kuò)增,具有免疫抑制功能的MDSC明顯數(shù)量受損。第2章 骨髄移植后小鼠腸道IL-17、IL-22變化及其分泌細(xì)胞研究目的:細(xì)胞因子在aGVHD的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起重要作用,其中IL-17與IL-22均為具有復(fù)雜作用的重要細(xì)胞因子。目前小鼠骨髓移植模型中腸道黏膜IL-17、IL-22分泌來(lái)源仍不清楚,因此本章節(jié)將對(duì)腸道IL-17、IL-22分泌細(xì)胞及其數(shù)量等相關(guān)生物學(xué)特性進(jìn)行研究。方法:建立小鼠異基因骨髓移植模型后,于移植后第二周從無(wú)aGVHD組小鼠及aGVHD組小鼠中隨機(jī)選取小鼠,取腸道黏膜固有層細(xì)胞進(jìn)行多色流式檢測(cè),分析統(tǒng)計(jì)細(xì)胞IL-17與IL-22分泌細(xì)胞種類及比例。結(jié)果:骨髓移植后小鼠腸道黏膜固有層免疫細(xì)胞IL-17分泌能力無(wú)顯著性差異,aGVHD組小鼠IL-22分泌能力低于無(wú)aGVHD組。兩組腸道IL-17A、IL-22主要來(lái)源于供者γδT細(xì)胞,aGVHD組小鼠腸道中γδT17細(xì)胞占供者細(xì)胞比例顯著低于無(wú)aGVHD組,aGVHD組IL-22+γδT17細(xì)胞也同樣低于無(wú)aGVHD組。結(jié)論:γδT細(xì)胞為骨髓移植后腸道黏膜IL-17、IL-22的主要分泌來(lái)源,分泌IL-22的γδT17細(xì)胞可能是腸道aGVHD中發(fā)揮保護(hù)作用的關(guān)鍵細(xì)胞亞群,但具體作用和機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究和闡明。第3章γδT17細(xì)胞在腸道aGVHD中的生物學(xué)特性及作用機(jī)制研究目的:γδT細(xì)胞是一類廣泛分布于皮膚腸道等黏膜組織的非MHC限制性固有免疫細(xì)胞,被稱為適應(yīng)性免疫和固有免疫的橋梁。γδT細(xì)胞的不同亞群在aGVHD的病理過(guò)程中可能發(fā)揮著致病或者保護(hù)的不同作用。然而,小鼠aGVHD中腸道γδT17細(xì)胞的生物學(xué)特性及其與MDSC等免疫細(xì)胞及IEC等基質(zhì)細(xì)胞之間的作用機(jī)制尚無(wú)報(bào)道。方法:首先取移植后無(wú)aGVHD組及aGVHD組小鼠腸道,將兩組小腸進(jìn)行免疫熒光染色及拍攝。我們進(jìn)一步取野生型供者C57/B6小鼠、移植后無(wú)aGVHD小鼠、aGVHD小鼠腸道單細(xì)胞,染色后利用分選CD45+CD3+γδTCR+細(xì)胞,分選后的細(xì)胞進(jìn)行單細(xì)胞qPCR檢測(cè),篩選其表型與功能。利用IL-1β+IL-23聯(lián)合全反式維甲酸方案誘導(dǎo)脾臟細(xì)胞,檢測(cè)γδT細(xì)胞IL-17、IL-22分泌能力,利用最優(yōu)誘導(dǎo)方案建立aGVHD模型。結(jié)果:小腸免疫熒光提示γδTCR與IL-17A在腸道黏膜固有層處存在共定位。單細(xì)胞qPCR結(jié)果顯示移植后小鼠γδT17細(xì)胞高表達(dá)il17a、il17f、il8、csf2、IL23R,Il17ra、Il17rc、Ocln等基因,IL-22+γδT17 比 IL-22-γδT17 高表達(dá)Il23r、Id2、Steap4、Tlr1、ccr9等基因。在aGVHD發(fā)生時(shí),γδT17細(xì)胞notch2、csf2、il22基因表達(dá)均低于無(wú) aGVHD 組。1Ong/ml IL-1 與 1Ong/ml IL-23 與 1μm RA 培養(yǎng)體系 IL-22+γδT17細(xì)胞誘導(dǎo)效率最高。IL-22+γδT17細(xì)胞升高可減輕aGVHD嚴(yán)重程度及降低aGVHD死亡率。結(jié)論:γδT17細(xì)胞存在于骨髓移植后小鼠腸道黏膜固有層,IL-22+γδT17細(xì)胞可能為腸道中發(fā)揮保護(hù)作用的關(guān)鍵細(xì)胞亞群,其可能通過(guò)分泌細(xì)胞因子促進(jìn)腸道上皮修復(fù)、支持腸道緊密連接、招募MDSC抑制免疫反應(yīng),Il23r、Id2、Steap4、Tlr1、ccr9、notch2可能為參與γδT17細(xì)胞IL-22等細(xì)胞因子表達(dá)調(diào)控的調(diào)節(jié)因子。IL-22+γδT17細(xì)胞在aGVHD過(guò)程中具有重要的保護(hù)作用。
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號(hào)】:R457.7
【圖文】:
1.4.1建立穩(wěn)定的小鼠骨髓移植后aGVHD模型??我們以Balb/c背景小鼠為受者進(jìn)行X線清髓性輻照后,以C57/B6背景小鼠??為供者,根據(jù)體重隨機(jī)分組后進(jìn)行骨髓移植,建立aGVHD模型(圖1.1?A),模??型建立后逐漸顯現(xiàn)aGVHD相關(guān)癥狀。由于輻照,第二天開(kāi)始無(wú)aGVHD組??(non-aGVHD)及aGVHD組小鼠均體重下降,1周后由于造血逐漸恢復(fù)兩組小鼠??體重均有所回升,2周后,無(wú)aGVHD小鼠體重穩(wěn)步回升,而aGVHD組小鼠由于??aGVHD癥狀逐漸顯現(xiàn)而體重進(jìn)行性下降(圖1.1?E)。造模后2周aGVHD組小鼠??逐漸出現(xiàn)頭面部、背部脫毛現(xiàn)象,并且出現(xiàn)弓背及腹瀉,因此體型較無(wú)aGVHD組??瘦。▓D1.1B)。為觀察腸道損傷狀態(tài),移植后2周取兩組小鼠,從腹部正中線??將其解剖,取回盲部至闌尾中間部分小腸,浸泡于0.9%生理鹽水中,無(wú)aGVHD??小鼠小腸可觀察到腸壁光滑無(wú)出血、破潰,腸腔較粗,較少稀水樣大便,而aGVHD??小鼠小腸腸腔變細(xì)

發(fā)現(xiàn)腸道黏膜固有層CD3+T細(xì)胞超過(guò)90°/。均表達(dá)供者小鼠C57/B6特異性蛋白??H2kb?(92.8±1.8%?vs?98.03±1.8%,p=0.0243?),表明移植后2周時(shí)兩組小鼠腸道黏??膜固有層CD3+T細(xì)胞基本全部來(lái)自供者。(圖1.2)利用相似方法檢測(cè)CD19+B??細(xì)胞,骨髓移植后無(wú)aGVHD小鼠腸道黏膜固有層CD19+B細(xì)胞幾乎全部來(lái)自供者??(96.2±0.3%),aGVHD小鼠腸道黏膜固有層CD19+B細(xì)胞大部分來(lái)源于供者??(74.2±3.3°/。,p=0.0003?),其比例少于無(wú)?aGVHD?組。(圖?1?_3?)根據(jù)?CD5?表達(dá)??情況將B細(xì)胞細(xì)分為B1型(CD5+CD19+)、B2型(CD5TD19+)細(xì)胞分析時(shí),??我們發(fā)現(xiàn)骨髓移植后無(wú)aGVHD小鼠腸道黏膜固有層以B2細(xì)胞(43.6±12.1%)為??主,aGVHD小鼠以B1細(xì)胞(82.3±10.6%)為主,發(fā)生aGVHD時(shí)B1細(xì)胞占B細(xì)??胞比例明顯多于無(wú)?aGVHD?組(82.3±10.6%vs?15.9±10.6%,p=0.0015?),而?B2?細(xì)??胞在有無(wú)3〇¥11〇兩組中無(wú)顯著性差異(53.8士12.3%丫3?43.6±12.1%,?=0.3636)。??(圖?1_4)??A?1?B?..?1?C?移植后腸道黏膜T細(xì)胞來(lái)源??1〇*

發(fā)現(xiàn)腸道黏膜固有層CD3+T細(xì)胞超過(guò)90°/。均表達(dá)供者小鼠C57/B6特異性蛋白??H2kb?(92.8±1.8%?vs?98.03±1.8%,p=0.0243?),表明移植后2周時(shí)兩組小鼠腸道黏??膜固有層CD3+T細(xì)胞基本全部來(lái)自供者。(圖1.2)利用相似方法檢測(cè)CD19+B??細(xì)胞,骨髓移植后無(wú)aGVHD小鼠腸道黏膜固有層CD19+B細(xì)胞幾乎全部來(lái)自供者??(96.2±0.3%),aGVHD小鼠腸道黏膜固有層CD19+B細(xì)胞大部分來(lái)源于供者??(74.2±3.3°/。,p=0.0003?),其比例少于無(wú)?aGVHD?組。(圖?1?_3?)根據(jù)?CD5?表達(dá)??情況將B細(xì)胞細(xì)分為B1型(CD5+CD19+)、B2型(CD5TD19+)細(xì)胞分析時(shí),??我們發(fā)現(xiàn)骨髓移植后無(wú)aGVHD小鼠腸道黏膜固有層以B2細(xì)胞(43.6±12.1%)為??主,aGVHD小鼠以B1細(xì)胞(82.3±10.6%)為主,發(fā)生aGVHD時(shí)B1細(xì)胞占B細(xì)??胞比例明顯多于無(wú)?aGVHD?組(82.3±10.6%vs?15.9±10.6%,p=0.0015?),而?B2?細(xì)??胞在有無(wú)3〇¥11〇兩組中無(wú)顯著性差異(53.8士12.3%丫3?43.6±12.1%,?=0.3636)。??(圖?1_4)??A?1?B?..?1?C?移植后腸道黏膜T細(xì)胞來(lái)源??1〇*
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本文編號(hào):
2839595
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