AhR配体FICZ通过YAP介导骨髓间充质干细胞免疫调节功能障碍促进系统性红斑狼疮发病的研究

背景:系统性红斑狼疮(Systemic lTetracycline antibioticsupus erythematosus,SLE)是由遗传、环境、种族、性激素、免疫和表观遗传等多因素相互作用导致机体免疫紊乱引起的一种自身免疫性疾病,常累及多器官并导致自我耐受能力丧失。目前SLE的传统治疗方法主要是控制疾病进展速度并不能实现完全治愈疾病,且其毒副作用大、不良反应严重。骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BM-MSCs)由于其高度的再生能力和免疫调控能力,成为了治疗SLE最具潜能的方法之一。但BM-MSCs治疗SLE疾病的效果存在差异,其潜在的部分原因可能是:SLE患者体内复杂的微环境及SLE患者BM-MSCs存在缺陷,然而调控其免疫功能缺陷的关键分子并不明确。芳香烃受体(Aryl hydrocarbon receptor,AhR)是一种配体依赖性的胞内受体蛋白,既往研究表明AhR可调控MSCs功能并可作为SLE疾病预测的潜在标志物,但AhR对SLE疾病BM-MSCs免疫调节功能的影响及其作用机制并不清楚。因此本研究旨在探讨AhR在SLE疾病BM-MSCs免疫功能缺陷中的作用及机制,同时观察AhR在SLE发病中的作用。目的:通过C57BL/6(C57)小鼠与MRL/lpr小鼠(经典的SLE自发性模型)探讨SLE疾病BM-MSCs增殖速率、炎性细胞因子表达、免疫抑制功能和AhR的表达特点,明确AhR配体FICZ对MRL/lpr小鼠发病及其BM-MSCs免疫调节功能的影响,阐明AhR通过FICZ调控BM-MSCs发挥免疫调节功能影响SLE发病进程的相关机制。方法:1.购买MRL/lpr雌性小鼠18只,以同周龄雌性C57小鼠作为健康对照,根据小鼠一般状况、脾脏和肾脏等病变情况评估SLE模型小鼠的发病程度。2.全骨髓贴壁法分离、纯化C57小鼠和MRL/lpr小鼠BM-MSCs,培养至第四代,鉴定并检测细胞纯度。使用CCK8检测两组BM-MSCs增殖速率,荧光定量PCR和ELISA分别检测细胞及上清液中炎性细胞因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)的m RNA和蛋白表达水平;并将C57小鼠和MRL/lpr小鼠BM-MSCs分别与小鼠EL4 T淋巴细胞系(EL4细胞)和小鼠脾细胞共培养,荧光定量PCR检测共培养后EL4细胞中Rorγt和Foxp3表达水平,通过CCK8检测脾细胞增殖程度,western-blot检测两组细胞中AhR表达变化。3.12w MRL/lpr小鼠使用FICZ隔天连续干预,橄榄油(Olive oil)处理作为对照组,并在17w购买GSK1120212处死小鼠,根据脾脏和肾脏病理改变评估SLE发病程度,并分离两组MRL/lpr小鼠的BM-MSCs,相关检测及实验项目同方法2。4.分离C57小鼠BM-MSCs,体外给予细胞FICZ或同时给予CH223191处理24h,western-blot检测不同组BM-MSCs中AhR及其活化标志物cyp1a1表达变化,其余相关检测及实验项目同方法2。5.分别检测各组BM-MSCs中Yes-活化蛋白(YAP)蛋白表达,并体外给予BM-MSCs FICZ或同时给予YAP抑制剂Verteporfin处理24h,检测不同组BM-MSCs免疫抑制功能变化情况。结果:1.MRL/lpr小鼠发病后主要表现为皮肤损伤、脾脏肿大、肾脏有炎性病变等,符合SLE疾病特征。2.分离纯化后的BM-MSCs,其贴壁性好、纯度高。流式检测Sca-1、CD29抗原阳性率均>95%,CD34、CD11b抗原阳性率均<5%。与C57小鼠BM-MSCs相比,MRL/lpr小鼠BM-MSCs增殖速率减慢,表达更高水平的炎性细胞因子,共培养发现,BM-MSCs可诱导EL4表达Foxp3水平降低,对脾细胞的免疫抑制功能降低。MRL/lpr小鼠BM-MSCs表达更高水平的AhR,且BM-MSCs中YAP表达水平增高。3.与Olive oil干预的MRL/lpr小鼠相比,给予FICZ后小鼠发病程度更重,其BM-MSCs中AhR表达含量增加,增殖速率减慢,表达更高水平的促炎因子,共培养后BM-MSCs可诱导EL4表达Rorγt水平升高,对脾细胞的免疫抑制功能下降,且FICZ组小鼠BM-MSCs中YAP表达水平更高。4.与对照组相比,体外使用FICZ对BM-MSCs干预后,BM-MSCs中AhR和cyp1a1蛋白表达量增加,增殖速率减慢,促炎因子表达升高,同时共培养后BM-MSCs诱导EL4表达Rorγt水平升高,对脾细胞的免疫抑制功能下降,且FICZ组BM-MSCs中YAP表达水平也相应增高,而Verteporfin在一定程度上逆转了FICZ对BM-MSCs造成的免疫调节障碍寻找更多的表现。结论:AhR在MRL/lpr小鼠BM-MSCs中高表达,且其可介导BM-MSCs免疫功能紊乱,AhR配体FICZ可激活AhR并通过YAP蛋白介导BM-MSCs免疫调节障碍并影响SLE的发病进程。