NLRP3炎症小体介导GLP-1类似物减轻1型糖尿病胰岛炎的分子机制
结题报告
批准号:
81700728
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
赵云娟
依托单位:
学科分类:
H0708.糖尿病
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
李万根、温跃强、陈旖鹛、钟祯、何欣燃、曾楠
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中文摘要
Th1(CD4+IFN-γ+T)细胞浸润胰岛导致1型糖尿病胰岛炎。NLRP3炎症小体(NLRP3/Caspase-1/IL-1β)控制CD4+T细胞向Th1细胞分化。DPP-4抑制剂在体内主要通过升高GLP-1水平起作用。我们研究发现DPP-4抑制剂保护1型糖尿病患者胰岛功能,下调Th1细胞。我们预试验结果显示GLP-1类似物(利拉鲁肽)通过JAK2/STAT4信号,减少IFN-γ分泌,下调Th1免疫。我们推测:GLP-1类似物通过NLRP3炎症小体阻断CD4+T细胞向Th1细胞分化,减轻1型糖尿病胰岛炎。本研究将明确GLP-1类似物(利拉鲁肽)对胰岛炎的影响、如何下调NLRP3/Caspase-1/IL-1β信号及阻断CD4+T细胞向Th1细胞分化,探索GLP-1类似物减轻1型糖尿病胰岛炎的具体机制,为1型糖尿病的免疫治疗提供新思路。
英文摘要
Th1 (CD4+IFN-γ+T) cells infiltrate islet and cause insulitis in type 1 diabetes. NLRP3 inflammasome (NLRP3/Caspase-1/IL-1β) is the main signal to control CD4+T cell to differentiate into Th1 cells. DPP-4 inhibitor plays its role mainly by increasing GLP-1 levels in vivo. In our previous study, we found that DPP-4 inhibitor treatment protects islet function of patients with type 1 diabetes and down-regulates Th1 immune response via reducing IFN-γ secretion in CD4+T cells. In preliminary experiment, we found that GLP-1 analogue (liraglutide) has the effect to reduce IFN-γ secretion by down-regulating the JAK2/STAT4 signaling in T cells in vitro. We hypothesize that GLP-1 analogue alleviates insulitis in type 1 diabetes by blocking NLRP3 inflammasome, which controls CD4+T cell to differentiate into Th1 cells. In this project, we will study the effect of liraglitpin on insulitis and the mechanism to downregulate NLRP3/Caspase-1/IL-1β signaling pathway and block CD4+T cell to differentiate into Th1 cells in type 1 diabetes. We will explore the mechanism of GLP-1 analogue to alleviate insulitis, which will provide new sight for the immunotherapy of type 1 diabetes.
1型糖尿病是一种自身免疫导致胰岛β细胞破坏的疾病。CD4+IFN-γ+T细胞是导致1型糖尿病胰岛炎的关键细胞。而IL-1β是支持T细胞通过JAK2/STAT4信号向CD4+IFN-γ+T分化的关键促炎因子。新近的研究发现NLRP3炎症小体通过IL-1β调控CD4+T细胞向Th1细胞分化。由此提出假说GLP-1受体激动剂通过NLRP3炎症小体下调IL-1β分泌,阻断CD4+T细胞向CD4+IFN-γ+T分化,减轻1型糖尿病胰岛炎。.本项目研究发现葡萄糖以浓度依赖和时间依赖的方式激活Jurkat E6-1细胞JAK2/STAT4信号通路并促进IFN-γ分泌,而高糖状态下,GLP-1受体激动剂(利拉鲁肽)以时间依赖和浓度依赖的方式抑制Jurkat E6-1细胞JAK2/ STAT4 信号和 IFN-γ分泌。高糖状态下,利拉鲁肽抑制Jurkat E6-1细胞IFN-γ分泌是通过抑制JAK2/STAT4信号实现。由此得出结论:高糖状态下,利拉鲁肽通过抑制Jurkat E6-1细胞JAK-STAT信号进而抑制IFN-γ的分泌,提示其对1型糖尿病存在潜在的免疫调节作用。.DPP-4抑制剂通过升高体内GLP-1水平起作用,本项目研究发现DPP-4抑制剂对NOD鼠糖尿病发病率和代谢参数没有影响;长期的DPP-4抑制剂干预减轻NOD小鼠胰岛炎并下调血清IL-1β和IL-12水平;长期DPP-4抑制剂干预显著减轻NOD小鼠胰岛内CD4+T细胞浸润。因此,我们得出结论:长时间DPP-4抑制剂干预可减轻1型糖尿病NOD小鼠CD4+T细胞浸润胰岛,同时还下调血清IL-1β和IL-12水平,提示其对1型糖尿病存在潜在的抗炎作用。.由于IL-1β与TLR4信号密切相关,因此我们在体外行细胞干预实验,采用DPP-4抑制剂(西格列汀)在高糖状态下干预巨噬细胞,发现高糖激活LPS诱导的巨噬细胞TLR4/Myd88信号通路,并增加炎症因子IL-1β和TNF-α的表达。西格列汀干预下调高糖状态下巨噬细胞TLR4/Myd88信号及IL-1β和TNF-α表达,减轻巨噬细胞炎症,由此明确DPP-4抑制剂下调IL-1β的具体机制。.本项目研究提示Incretin(包括DPP-4抑制剂和GLP-1受体激动剂)对1型糖尿病适应性免疫及天然免疫存在调节作用,有潜力用于1型糖尿病患者的治疗。
期刊论文列表
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DOI:doi: 10.1016/j.intimp.2020.106945.
发表时间:2020
期刊:International Immunopharmacology
影响因子:5.6
作者:Xinran He;Wangen Li;Yunliang Xie;Yunjuan Zhao
通讯作者:Yunjuan Zhao
DOI:10.1016/j.intimp.2019.105757
发表时间:2019
期刊:International Immunopharmacology
影响因子:5.6
作者:Zhao Yunjuan
通讯作者:Zhao Yunjuan
Long-term inhibition of dipeptidyl-peptidase 4 reduces islet infiltration and downregulates IL-1β and IL-12 in NOD mice.
长期抑制二肽基肽酶 4 可减少 NOD 小鼠中的胰岛浸润并下调 IL-1β 和 IL-12
DOI:10.1016/j.intimp.2020.106945
发表时间:2020-11
期刊:International immunopharmacology
影响因子:5.6
作者:He X;Li W;Xie Y;Zhao Y
通讯作者:Zhao Y
Liraglutide Exerts Potential Anti-inflammatory Effect in Type 1 Diabetes by Inhibiting IFN-gamma Production via Suppressing JAK-STAT Pathway
利拉鲁肽通过抑制 JAK-STAT 通路抑制 IFN-γ 的产生,从而在 1 型糖尿病中发挥潜在的抗炎作用
DOI:10.2174/1871530319666190301115654
发表时间:2019
期刊:Endocrine, Metabolic and Immune Disorders - Drug Targets
影响因子:--
作者:Zhao Yunjuan;Xie Yunliang;Li Wangen
通讯作者:Li Wangen
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