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背景及目的:能量代谢是细胞维持生命功能的基本生物活动,主要包括糖代谢和脂肪酸代谢,能量代谢途径在T细胞亚群分化中发挥关键作用,也是干预T细胞亚群分化的潜在靶点。不同T细胞亚群的能量代谢途径存在差异:效应性T细胞主要为有氧糖酵解;而调节性T细胞(Regulatory T cells,Treg)、记忆性T细胞(Memory T cell,Tm)和初始T细胞(Naive T cell,TN)主要是脂肪酸氧化磷酸化。干预T细胞代谢途径能够改变各亚群的分化,例如,抑制有氧糖酵解能够抑制Th17分化,而促进Treg分化。TN在遇到抗原刺激后,被激活并分化为各种T细胞分化亚群,即中枢记忆性T细胞(Central memory T cell,TCM),效应记忆性 T 细胞(Effctor memory T cell,TEM)以及终末分化的效应记忆性 T 细胞(Terminally differentiated effector memory T cells,TEMRA)。同种异体造血干细胞移植后的主要并发症是移植物抗宿主病(Graft-versus-host disease,GVHD),不同的T细胞亚群在GVHD中的作用有所区别,已有研究发现TN能够促进GVHD的发生发展,而Tm(TCM、TEM)则不会诱导GVHD,而且能够维持移植物抗白血病(Graft anti-leukemia,GVL)效应。细胞能量代谢途径可以人为干预。例如,依托莫司(Etomoxir)是肉碱脂酰转移酶1(Carnitine acyltransferase 1,CPT1)的抑制剂,可以抑制长链脂肪酸进入线粒体进行β氧化,即抑制脂肪酸氧化磷酸化,从而抑制Treg的分化和Tm的增殖;米托醌(MitoQ)是线粒体的靶向抗氧化剂,可以减少线粒体氧化应激产生的活性氧,减少活性氧压力造成的线粒体应激,调节线粒体的β-氧化,促进T细胞的增殖。由于干预能量代谢途径能够改变T细胞亚群的分化,我们在非特异性抗原(CD3/CD28单抗)以及同种抗原刺激T细胞亚群分化过程中,通过MitoQ和Etomoxir干预T细胞的能量代谢途径,观察其对CD8+T细胞各分化亚群比例以及功能的影响,从而为同种异体造血干细胞移植中抑制GVHD和维持GVL效应提供一定的实验线索。方法:收集武汉市血液中心健康个体外周血,分离外周血单个核细胞(Peripheral Blood Mononuclear Cells,PBMC)。将 PBMC 与 CD3/CD28 单抗或同种抗原进行体外培养,即本研究的CD3/CD28非特异性抗原刺激组和同种抗原刺激组,观察两组中CD8+T细胞各分化亚群的比例和功能的变化。同种抗原刺激组是用HLA-A*0201阴性(HLA-A*0201-ve)个体的 PBMC 和 HLA-A*0201 阳性(HLA-A*0201+ve)的 T2 细胞共培养,HLA分型采用HLA-A2特异性抗体和序列特异型引物PCR(PCR-SSP)方法。在上述体外培养中,加入不同浓度的MitoQ和Etomoxir干预T细胞能量代谢途径。在体外培养第1天、3天和7天(体外培养开始时为第0天),对T细胞各分化亚群进行检测,通过流式细胞术检测表面分子CD69、CD3、CD8、CD45RA、CD62L的表达情况,区分CD8+T细胞四个分化亚群:TN亚群表型为CD45RA+CD62L+,TCM亚群表型为CD45RA-CD62L+,TEM亚群表型为CD45RA-CD62L-,TEMRA亚群表型为CD45RA+CD62L-。细胞内细胞因子的检测是用PMA/ION刺激细胞并进行细胞因子染色,检测其分泌细胞因子IFN-γ的潜能的变化。结果:在CD3/CD28非特异性刺激组和同种抗原刺激组中观察到T细胞活化(表达CD69增高),且都能够检测到CD8+T细胞的四个分化亚群,即TN、TCM、TEM和TEMRA。MitoQ在CD3/CD28单抗刺激组中使TN 比例降低,TEM和TEMRA 比例升高,CD8+T细胞以及TEMRA细胞亚群IFN-γ的分泌潜能增加;在同种抗原刺激组中,MitoQ使TN 比例降低,TCM、TEM和TEMRA 比例升高,CD8+T细胞以及TEMRA亚群IFN-γ的分泌潜能增加。Etomoxir在CD3/CD28单抗刺激组中使TN和TCM亚群比例减少,CD8+T细胞IFN-γ的分泌潜能降低;在同种抗原刺激中对CD8+T细胞及其四个分化亚群比例和IFN-γ的分泌潜能没有明显作用。结论:MitoQ促进CD3/CD28非特异性抗原刺激以及同种抗原刺激中CD8+T细胞的分化并增加IFN-γ的分泌,促进同种抗原刺激中TN 比例减少,Tm 比例增多。Etomoxir能够减少CD3/CD28非特异性抗原刺激中TN和Tm的比例,并减少IFN-γ的分泌;但在同种抗原刺激时,对CD8+T细胞的分化亚群没有明显作用。本研究的创新点和意义:本研究从干预T细胞能量代谢途径出发,在CD3/CD28非特异性抗原刺激以及同种抗原刺激的T细胞体外培养中,干预T细胞能量代谢途径后观察CD8+T细胞各分化亚群的变化。研究发现MitoQ调节线粒体的β-氧化后,促进同种抗原刺激中TN 比例减少,Tm 比例增多,为同种异体造血干细胞移植中抑制GVHD和维持GVL效应提供一定的实验参考。