IFN-γ通过上调IL4I1表达增强MSC免疫调节功能在类风湿关节炎治疗中的作用及机制研究
批准号:
32100643
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:
杨奕
依托单位:
学科分类:
干细胞应用
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨奕
中文摘要
类风湿关节炎(RA)是因免疫失衡导致的最常见的炎性风湿病。前期研究发现间充质干细胞(MSC)移植治疗RA安全且有效,且MSC+IFN-γ联合治疗策略可进一步提高疗效。IL4I1在抑制机体适应性免疫中发挥重要作用,然而对于其在MSC移植治疗RA中的作用和机制尚缺乏研究。预实验发现IFN-γ可诱导MSC高表达IL4I1,干扰IL4I1的表达会削弱MSC抑制T细胞增殖的能力,提示IL4I1在MSC免疫调节功能中发挥重要作用。因此,本项目提出“IFN-γ通过STAT/NF-B上调IL4I1表达,进而参与MSC抗炎和免疫调节功能,介导MSC移植恢复RA患者T细胞及其功能亚群平衡并抑制机体炎症反应”的假设。为证实此假设,本研究拟应用IL4I1敲除MSC,从分子、细胞和动物水平,探索IL4I1在IFN-γ增强MSC免疫调节功能及其移植治疗RA疗效中的作用及机制,为提高MSC的临床疗效提供新的理论支撑。
英文摘要
Rheumatoid arthritis (RA) is the most common inflammatory rheumatic disease caused by immune imbalance. Previous studies have found that mesenchymal stem cell (MSC) transplantation is safe and efficacy in the treatment of RA, and its efficacy can be further improved with MSC+IFN-γ combined therapy strategy. Interleukin 4 inducible gene 1 (IL4I1) plays an important role in inhibiting adaptive immunity. However, the function and mechanism of IL4I1 in the treatment of MSC transplantation for RA remain largely unknown. Our previous study found that IFN-γ induced a significantly upregulated of IL4I1 in MSCs, interfering the expression of IL4I1 weakened the ability of MSC to inhibit T cell proliferation, suggesting that IL4I1 plays an important role in the immunomodulatory capacity of MSC. Therefore, we propose the hypothesis that “IFN-γ upregulates the expression of IL4I1 through STAT/NF-kB pathway, which involved in the anti-inflammatory and immunomodulatory functions of MSC and mediated the transplantation of MSC to restore the balance of T cells and their functional subsets and inhibit the inflammatory response in RA patients”. To prove this hypothesis, this study intends to use IL4I1 knock-out strategy to clarify the role of IL4I1 in IFN-γ enhancing the immunomodulatory function and the efficacy of MSC in the treatment of RA, in order to provide new theoretical support for improving the clinical efficacy of MSCs.
前期研究表明,间充质干细胞(MSC)移植治疗RA安全有效,且MSC与干扰素-γ(IFN-γ)联合治疗可显著增强其疗效。IL4I1在抑制适应性免疫反应中发挥重要作用,但其在MSC移植治疗RA中的具体作用机制尚未阐明。本研究旨在探讨IL4I1在IFN-γ增强MSC免疫调节功能及其移植治疗RA疗效中的作用及分子机制。通过构建IL4I1敲除型MSC,从分子、细胞及动物水平验证“IFN-γ通过STAT/NF-κB信号通路上调IL4I1表达,进而参与MSC的抗炎及免疫调节功能,并通过恢复RA患者T细胞及其功能亚群的平衡抑制机体炎症反应”的科学假设。研究结果显示,IFN-γ可显著诱导MSC表达具有外分泌酶活性的IL4I1(mRNA及蛋白质),并且增强MSC抑制淋巴细胞增殖和功能的能力,而敲除IL4I1会部分逆转其抑制淋巴细胞增殖的作用,但对功能没有明显影响。在胶原诱导性关节炎(CIA)模型中,野生型MSC对CIA小鼠关节炎具有显著疗效,但敲除IL4I1对MSC的疗效无明显影响。本研究揭示了IL4I1在IFN-γ增强MSC免疫调节功能中的重要作用,为MSC移植治疗RA提供了新的理论依据。尽管IL4I1敲除型MSC在CIA模型中的疗效与野生型无显著差异,但进一步研究IL4I1亚型及其表达水平可能有助于优化MSC治疗策略,从而提高临床疗效。本项目中发现的IFN-γ诱导MSC上调IL4I1对淋巴细胞功能无显著影响的原因可能与IL4I1亚型或表达量不足有关,需通过文献查阅及蛋白质组学分析进一步明确;IL4I1敲除型MSC在CIA模型中疗效与野生型MSC无显著差异的原因可能涉及有效细胞治疗剂量不足或IL4I1功能缺陷,待上述问题解决后需重复动物实验以进一步验证。总的来说,本研究为MSC移植治疗RA的机制研究提供了新的视角,并为未来优化MSC细胞治疗策略奠定了理论基础。
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