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GHR信号通路调控Treg细胞分化在肥胖相关慢性炎症反应中的作用及机制研究

批准号:
82100909
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
张斯文
依托单位:
学科分类:
能量代谢调节异常与肥胖
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
张斯文

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
慢性炎症反应是肥胖相关代谢性疾病发生发展的重要因素。调节性T细胞(Treg)作为负向调节炎症反应的核心备受关注,但对Treg的调控机制尚不完全明确。前期研究发现生长激素受体缺陷(GHRKO)小鼠外周血Treg比例升高,脂肪组织M1型巨噬细胞浸润减少,胰岛素敏感性增加。体外GHRKO-Treg细胞诱导效率及Foxp3表达增加,RNAseq发现此细胞内PI3K/AKT信号通路表达下降,该通路及下游mTOR可调控细胞能量代谢,提示GHR可能通过PI3K/AKT/mTOR通路调控Treg细胞能量代谢影响其分化,进而影响肥胖相关慢性炎症反应及代谢紊乱。本研究拟构建高脂饮食肥胖动物模型和体外诱导Treg细胞模型,使用Cre-Loxp靶基因敲除、Treg细胞转输和细胞能量代谢调控等手段,明确GHRKO对Treg分化的作用及其对肥胖相关慢性炎症反应的影响,为代谢性疾病的免疫治疗提供新思路。
英文摘要
Chronic inflammation plays an important role in the obesity related metabolic diseases. The regulatory T cells (Treg) have attracted much attention as the core in negative regulation of inflammation, but the mechanism of regulation on Treg is still unclear. Previous studies found that growth hormone receptor knockout (GHRKO) mice had an increase of Treg proportion in peripheral blood, a reduction of M1 macrophages infiltrated in adipose tissue, and increased insulin sensitivity. The induction efficiency of GHRKO-Treg and the Foxp3 expression in it were higher in vitro. The results from RNAseq showed PI3K/AKT signaling pathway was decreased in GHRKO-Treg, this pathway together with its downstream mTOR can regulate cell energy metabolism, which suggests that GHR may affect the differentiation of Treg cells by regulating cellular energy metabolism through PI3K/ AKT /mTOR signaling pathway, and then affect obesity related chronic inflammation and metabolic disorders. We design to clarify the effect and mechanism of GHRKO on Treg differentiation and its role in obesity related chronic inflammation, by means of diet induced obesity model in vivo, Treg cell induced system in vitro, using methods of knockout target gene with Cre-Loxp system, experiment of Treg cells transfer, and the methods of regulating on cellular energy metabolism. It is expected to provide a new idea of immunotherapy for metabolic diseases.
肥胖相关慢性炎症反应参与代谢性疾病发生发展的关键环节,增加多种疾病罹患风险,如2型糖尿病、心脑血管疾病和肿瘤等,引起内分泌代谢研究领域广泛关注。阐明慢性炎症反应的发生及调控过程,并在此基础上寻找改善炎症反应、治疗肥胖相关代谢性疾病的靶点具有重要意义。近十年间,随着多组学关联分析等新技术发展,该领域创新性研究层出不穷。其中,免疫调节是研究热点之一。调节性T细胞(Treg)是CD4+辅助性T细胞亚群,与其他免疫细胞的平衡在维持脂肪组织代谢稳态中扮演着重要角色。本研究发现生长激素受体缺陷(GHRKO)小鼠体型肥胖,但随着内脏脂肪的蓄积,炎症细胞浸润及炎症因子水平并没有随之增加,脂肪组织“促炎”M1型巨噬细胞浸润减少。相同抗原刺激下其体内Treg细胞比例较对照组升高。体外细胞诱导实验中,GHRKO组Treg细胞分化效率更高,细胞内Foxp3表达增加,RNAseq发现PI3K/AKT信号通路表达下降。申请人通过高脂饮食诱导肥胖动物模型、体外Treg细胞诱导体系,利用流式细胞术、单细胞转录组测序、代谢组学等技术明确GHRKO对Treg有促进分化、加强免疫抑制功能的作用,并可改善对脂肪组织肥胖相关慢性炎症反应,进一步利用Cre-Loxp靶基因特异性敲除小鼠模型、Treg细胞转输治疗、信号通路及能量代谢调控等手段解释了GHR通过PI3K/AKT/mTOR信号通路调控Treg细胞能量代谢影响其分化的作用机制。研究成果对肥胖及相关慢性炎症的治疗具有一定应用前景。神经内分泌系统-免疫系统-代谢稳态间形成复杂的交互作用网络,在调控机体内环境中扮演重要角色,本研究将三者联系起来,以Treg细胞为切入点,从免疫学角度研究代谢性疾病调控机制,为改善肥胖相关慢性炎症反应及治疗代谢性疾病提供新思路。
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