骨髓间充质干细胞通过RAP1/NF-κB信号通路分泌细胞因子调节同种异体排斥反应

【摘要】目的：间充质干细胞因其拥有的免疫抑制能力和低抗原表达的特性使其在移植免疫领域拥有较强的研究和应用价值。NF-κB信号通路与间充质干细胞的免疫调节特性相关并且Rapl蛋白是NF-κB信号通路中的重要调控蛋白,因此Rap1基因敲除会对NF-κB信号通路的活化产生影响。我们通过Rap1基因敲除小鼠骨髓间充质干细胞与其同种同系野生型小鼠间充质干细胞的比较,研究Rap1/NF-κB信号通路在干细胞移植免疫排斥反应中的作用机制。实验方法与结果：我们分别从Rap1基因敲除小鼠及其同种同系野生型小鼠骨髓中提取出骨髓间充质干细胞,并对其进行相关的鉴定分析。利用体外混合淋巴细胞反应实验对两种间充质干细胞的体外免疫调节能力进行比较,研究间充质干细胞中Rapl蛋白的表达对其自身免疫调节能力的影响。研究发现,两种间充质干细胞对体外混合淋巴细胞反应增殖的抑制作用相似(P>0.05)。但通过应用两种间充质细胞的培养上清作用于混合淋巴细胞反应,野生型小鼠骨髓间充质干细胞(RWT-MSCs)抑制混合淋巴细胞反应增殖的能力强于Rap1基因敲除小鼠间充质干细胞(RKO-MSCs)(P<0.01)。通过流式的方法比较两种间充质干细胞体外培养上清液中IFN-γ、IL-102TNF-α、IL-6这4种因子的浓度,我们发现这四种细胞因子的浓度在两种间充质干细胞在体外培养的上清液中都会发生变化,表现为野生型间充质干细胞分泌细胞因子的能力强于Rap1基因敲除间充质干细胞(P<0.05),提示Rap1蛋白的表达与骨髓间充质干细胞分泌的可溶性细胞因子相关。我们用小鼠心脏移植动物模型,分析两种间充质干细胞与雷帕霉素联合干预于小鼠急性心脏移植排斥反应的生存期以及移植物标本的检测。实验分为1X雷帕霉素(1XRapa),2X雷帕霉素(2XRapa),1X雷帕霉素联合RWT-MSCs,2X雷帕霉素联合RWT-MSCs,1X雷帕霉素联合RKO-MSCs,2X雷帕霉素联合RKO-MSCs六组进行。其中2X雷帕霉素与RWT-MSCs联合使用组与其他组相比,可以显著地延长心脏移植物生存期(P<0.01),效果最差的组来自野生型干细胞与1X雷帕霉素的联合使用,最短生存期仅有6天左右。效果最好的组是野生型小鼠间充质干细胞与高剂量雷帕霉素的联合使用,最长生存期可以达到30天,并表现与其他组别相比较少的炎症细胞的浸润以及移植物中Foxp3的表达增加(P<0.01)。对小鼠移植排斥时血清蛋白因子浓度进行检测,发现2X雷帕霉素联合RWT-MSCs组的小鼠血清中IFN-γ、IL-10、TNF-a、IL-α、IL-6这4种蛋白浓度与其他组相比明显降低(P<0.01)。将间充质干细胞包被于显微胶囊中,代替直接细胞注射,联合雷帕霉素干预心脏移植物生存期,得到与单纯间充质干细胞注射相似的生存期曲线,2X雷帕霉素与RWT-MSCs胶囊的联合使用跟其他区比较更好的延长了移植物生存期(P<0.05)。结论：Rap1/NF-κB信号通路通过调节间充质干细胞的细胞因子分泌,从而影响间充质干细胞在移植免疫排斥中的作用。
【作者】丁越；
【导师】齐忠权；
【作者基本信息】厦门大学，外科学，2014，硕士
【关键词】间充质干细胞；心脏移植；Rap1/NF-κB信号通路；

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