CD80共刺激分子單獨(dú)表達(dá)誘導(dǎo)免疫耐受機(jī)理初探.pdf

1、研究背景：特異性抑制排斥反應(yīng)，誘導(dǎo)免疫耐受是器官移植面臨的主要挑戰(zhàn)之一。T細(xì)胞作為免疫反應(yīng)的主要細(xì)胞，無(wú)論對(duì)免疫排斥還是免疫耐受都起到關(guān)鍵作用。T細(xì)胞活化需要MHC復(fù)合體提供第一信號(hào)及共刺激分子提供第二信號(hào)。CD80/CD86是重要的共刺激分子，通過(guò)與受體CD28/CTLA-4結(jié)合，調(diào)控T細(xì)胞活化及分化。CD80/CD86作為同源分子，一直被認(rèn)為功能相似。但最近研究發(fā)現(xiàn)，二者功能不盡相同。對(duì)CD80/CD86與CD28/CTIA-4系統(tǒng)

2、的生物物理學(xué)研究表明，CD80能與CTLA-4形成更穩(wěn)定的結(jié)合，有體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證實(shí)CD80能抑制T細(xì)胞增殖，而CD86不能，提示CD80很可能主要通過(guò)CTLA-4傳遞抑制信號(hào)，抑制免疫反應(yīng)。 皮膚作為免疫原性最強(qiáng)的器官，常規(guī)異基因移植很難避免排斥反應(yīng)。但有研究顯示，培養(yǎng)的小鼠皮膚角朊細(xì)胞同種異體移植后急性排斥反應(yīng)不明顯，角朊細(xì)胞能被CD8<'+>T細(xì)胞識(shí)別，但不被排斥。另有研究發(fā)現(xiàn)少量自體角朊細(xì)胞與同種異體甚至異種角朊細(xì)胞混合培養(yǎng)

3、后移植，不發(fā)生明顯的急性排斥，慢性排斥也不明顯，移植皮片能長(zhǎng)期存活。 本研究受國(guó)家973計(jì)劃(2003CB15504)、國(guó)家自然科學(xué)基金(30371355)和教育部博士點(diǎn)基金(SRFDP 2002061 0088)資助理不明。我們前期實(shí)驗(yàn)從基因和蛋白兩個(gè)層面證實(shí)培養(yǎng)的小鼠角朊細(xì)胞能單獨(dú)表達(dá)CD80蛋白，不表達(dá)CD86蛋白。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的小鼠心肌細(xì)胞也能單獨(dú)表達(dá)CD80蛋白。本研究進(jìn)一步探討培養(yǎng)的近交系小鼠角朊細(xì)胞膜片誘導(dǎo)免疫

4、低反應(yīng)現(xiàn)象與角朊細(xì)胞單獨(dú)表達(dá)CD80共刺激分子的關(guān)系，并對(duì)同樣單獨(dú)表達(dá)CD80分子的小鼠心肌細(xì)胞也進(jìn)行了免疫學(xué)相關(guān)檢測(cè)，用兩個(gè)不同細(xì)胞模型來(lái)驗(yàn)證CD80單獨(dú)表達(dá)誘導(dǎo)免疫耐受的可能性。 研究方法：分別培養(yǎng)乳鼠角朊細(xì)胞及心肌細(xì)胞，通過(guò)免疫熒光、RT-PCR(reverse transcription-polymerase chain：reaction)檢測(cè)培養(yǎng)細(xì)胞CD80/CD86表達(dá)情況。將培養(yǎng)的角朊細(xì)胞和心肌細(xì)胞分別與預(yù)活化同種

5、異體細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞(cytotoxicity T lymphocyte，CTL)共培養(yǎng)，檢測(cè)殺傷率，另用不表達(dá)CD80分子或表達(dá)CD80但加入anti-CD80抗體的相同細(xì)胞作對(duì)照。為檢測(cè)自體角朊細(xì)胞在免疫耐受中有何作用，以培養(yǎng)的角朊細(xì)胞為調(diào)節(jié)細(xì)胞，以不同比例加入同基因和同種異基因脾細(xì)胞混合培養(yǎng)體系中，用MTT法測(cè)淋巴細(xì)胞增殖率。同樣用不表達(dá)CD80分子或表達(dá)CD80但加入anti-CD80抗體的相同細(xì)胞作對(duì)照。為檢測(cè)CD80是否通過(guò)

6、CTLA-4途徑影響免疫反應(yīng)，在上述表達(dá)CD80的細(xì)胞反應(yīng)體系中，均加入anti-CTIA-4抗體，封閉CTLA-4通路。 結(jié)果：乳鼠角朊細(xì)胞培養(yǎng)1天后檢測(cè)，抗CD80抗體未顯色。培養(yǎng)7天后，抗CD80抗體顯色明顯加強(qiáng)，形態(tài)規(guī)則，胞核明顯。相同條件下檢測(cè)CD86表達(dá)，在培養(yǎng)1、7天時(shí)均未發(fā)現(xiàn)抗CD86抗體著色。乳鼠心肌細(xì)胞培養(yǎng)10天后增殖心肌細(xì)胞高表達(dá)CD80蛋白，而CD86蛋白檢測(cè)不到。RT-PCR顯示培養(yǎng)10天心肌細(xì)胞CD8

7、0 mRNA表達(dá)強(qiáng)度與β-actin相似，但CD86 mRNA表達(dá)很低。 CTL殺傷實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)7天同種異體角朊細(xì)胞殺傷率在各個(gè)E：T比時(shí)均低于培養(yǎng)1天角朊細(xì)胞。用anti-CD80抗體封閉CD80與anti-CTIA-4抗體封閉CTLA-4后，CTL殺傷率均上升，7天和1天培養(yǎng)的角朊細(xì)胞殺傷率相近。培養(yǎng)10天的同種異體心肌細(xì)胞在E：T從3：1到30：1時(shí)，殺傷率為6.36％到39.66％，加入anti-CD80和anti-CT

8、IA-4抗體后，殺傷率幾乎增加了1倍。 單向混合淋巴細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，培養(yǎng)7天自體角朊細(xì)胞能抑制單向混合淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)(mixed lymphacyte：reaction，MLR)，并隨自體角朊細(xì)胞的增加，抑制增強(qiáng)，在E：T：auto-KC=1：1：1.5時(shí)到達(dá)最大效應(yīng)。同種異體角朊細(xì)胞則不能抑制MLR，相反有促進(jìn)作用。培養(yǎng)1天的角朊細(xì)胞也不能抑制MLR，其MLR增殖程度與未加角朊細(xì)胞MLR增殖程度相似略有增加。用抗體封閉

9、培養(yǎng)7天角朊細(xì)胞CD80后，抑制作用消失，但仍低于培養(yǎng)1天角朊細(xì)胞。anti-CTIA-4阻斷CD80與CTLA-4結(jié)合，培養(yǎng)7天自體角朊細(xì)胞抑制作用也消失，甚至隨自體角朊細(xì)胞數(shù)量增加，有促進(jìn)MLR的趨勢(shì)。 結(jié)論：本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示，角朊細(xì)胞和心肌細(xì)胞等實(shí)體細(xì)胞在一定條件下能單獨(dú)表達(dá)CD80，與自身MHC分子配合，可成為一種有效的調(diào)節(jié)性抗原提呈細(xì)胞(regulatory antigen present cell，rAPC)，對(duì)免疫反