本文關鍵詞：IFN-γ在肝臟再生重建和免疫耐受中的功能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：肝臟不僅是一個重要的生理器官,同時也被認為是一個免疫器官。與其他臟器相比,肝臟具有很多有意思的特性。首先,肝臟擁有非常強的再生能力,在肝臟受到損傷或者部分切除后,可以通過肝細胞自我復制和增殖,迅速恢復正常的生理結構和功能。近年來研究發(fā)現(xiàn)骨髓細胞也能夠生成肝細胞,這為肝臟再生重建提供了新的選擇。其次,肝臟具有傾向免疫耐受的特性,不僅會對胃腸道來源的微生物和食物代謝產(chǎn)物耐受以維持穩(wěn)態(tài),且對持續(xù)表達于肝臟中的外源性抗原誘導系統(tǒng)性免疫耐受。肝臟的這些特性不僅與其生理結構密切相關,例如雙重血供系統(tǒng)和特有的肝竇結構,肝臟內(nèi)獨特的免疫細胞組成也在其中發(fā)揮了重要作用。與傳統(tǒng)免疫器官相比,肝臟呈現(xiàn)出天然免疫優(yōu)勢狀態(tài),天然免疫細胞在肝臟中不僅占有很高比例,并且具有很多特定的表型和功能。一方面,肝臟獨特的微環(huán)境對這些天然免疫細胞的發(fā)育和分化具有重要的影響作用,而另一方面,這些天然免疫細胞,在調節(jié)適應性免疫應答和維持肝臟特性,以及肝臟疾病的發(fā)生發(fā)展中也扮演了重要角色。本項研究中,我們分別研究了IFN-γ在骨髓細胞介導的肝再生和肝臟免疫耐受兩大特性中的不同功能,具體結果分為兩大部分：Ⅰ.NK細胞分泌的IFN-γ可以促進骨髓細胞重建肝臟1.NK細胞在骨髓細胞介導的肝臟再生過程中具有重要作用通過給致死輻照的Fah缺陷小鼠轉輸野生型小鼠骨髓細胞,此后停止NTBC補給以誘導肝細胞凋亡,我們成功建立了骨髓細胞介導的肝臟再生小鼠模型。在此模型中,我們檢測到小鼠肝臟中存在大量的骨髓來源的肝細胞。我們進一步發(fā)現(xiàn)這群細胞是由骨髓來源的髓系細胞和宿主肝細胞融合產(chǎn)生的,NK細胞在此過程中具有極其重要的作用。移植NK細胞缺陷或者清除的骨髓會導致受體Fah缺陷小鼠生存率顯著降低,骨髓來源肝細胞產(chǎn)生顯著減少。2.NK細胞通過IFN-γ促進骨髓重建肝臟Fah缺陷小鼠的肝臟NK細胞在骨髓移植和NTBC停藥后持續(xù)活化,并產(chǎn)生大量IFN-γ。NK細胞缺陷或者清除后,血清中IFN-γ含量明顯降低,證實NK細胞是IFN-γ的主要來源。進一步研究發(fā)現(xiàn)IFN-γ在骨髓來源肝細胞的產(chǎn)生中同樣具有重要作用,移植IFN-γ缺陷的骨髓并不能恢復Fah缺陷小鼠的肝臟功能和維持其存活。移植IFN-γ受體缺陷小鼠的骨髓同樣不能挽救Fah缺陷小鼠的存活,說明IFN-γ作用的受體細胞是骨髓細胞而非肝細胞。3. IFN-γ和IFN-γR相互作用促進髓系細胞和肝細胞的融合盡管IFN-γ或者IFN-γR缺陷的骨髓在體內(nèi)產(chǎn)生肝細胞的能力明顯降低,這些缺陷型骨髓來源肝細胞的擴增能力或者髓系細胞的發(fā)育分化沒有明顯差異,提示我們IFN-γ可能主要作用于骨髓細胞的融合過程。野生型和IFN-γR缺陷的骨髓共同轉輸?shù)紽ah缺陷小鼠體內(nèi)的嵌合骨髓實驗證實生成的骨髓來源肝細胞大部分來自于野生型,說明IFN-γR缺陷的骨髓細胞的融合能力顯著降低。體外實驗驗證了IFN-γ刺激可以明顯促進髓系細胞與Fah缺陷肝細胞的融合。結論Ⅰ：我們發(fā)現(xiàn)NK細胞在骨髓來源肝細胞的產(chǎn)生過程中具有重要作用,并且NK細胞的功能依賴于IFN-γ的產(chǎn)生,IFN-γ可以直接促進髓系細胞和肝細胞之間的融合。Ⅱ. IFN-γ促進T細胞招募至肝臟并誘導外周耐受1. IFN-γ缺陷小鼠外周耐受消失野生型小鼠通過高壓注射質粒,能夠長期持續(xù)表達HBV,并且會形成外周免疫耐受,對HBsAg疫苗免疫無應答。而IFN-γ缺陷的HBV攜帶小鼠在外周進行HBsAg疫苗免疫時,卻可以產(chǎn)生明顯應答能力,表現(xiàn)為血清中HBsAg, HBeAg和HBVDNA含量降低,并可以產(chǎn)生anti-HBs抗體。IFN-γ缺陷小鼠外周耐受消失的原因是外周中(如脾臟)保留有更多的HBV特異性CD4+T細胞。2. HBcAg刺激肝臟CD4+T細胞產(chǎn)生IFN-γ小鼠高壓注射HBV質粒后,肝臟CD4+T淋巴細胞分泌IFN-γ能力顯著增高,并可以維持兩到三周。IFN-γ的分泌主要是由質粒中的HBcAg所引起,HBcAg缺失質粒不會導致IFN-γ分泌升高。3.FN-γ通過CXCR3招募HBV特異性T細胞進入肝臟高壓注射HBV質粒后,小鼠肝臟中HBV特異性CD4+T細胞明顯增多,并且CXCR3表達明顯增加。而IFN-γ缺陷小鼠肝臟中特異性CD4+T細胞沒有明顯變化。阻斷CXCR3可以抑制HBV特異性CD4+T細胞進入肝臟。4.HBV特異性CD4+T細胞在肝臟中凋亡,誘導外周耐受野生型HBV攜帶小鼠肝臟中HBV特異性CD4+T細胞的凋亡明顯高于IFN-γ缺陷小鼠,阻斷CTLA-4可以抑制細胞凋亡,使脾臟中特異性CD4+T細胞增多,外周耐受消失。結論Ⅱ:IFN-y在肝臟誘導的外周耐受中具有重要作用,HBcAg可以刺激肝臟CD4+T細胞持續(xù)分泌IFN-y,然后通過CXCR3募集外周中HBsAg特異性CD4+T細胞進入到肝臟,并進而使其發(fā)生凋亡和克隆清除,導致外周中T細胞克隆減少和免疫耐受的形成。
【關鍵詞】：肝臟 IFN-γ肝再生 骨髓來源肝細胞 免疫耐受 克隆清除
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R575
【目錄】：

• 摘要5-8
• ABSTRACT8-14
• 符號說明14-15
• 第1章 緒論15-37
• 1.1 肝臟的生理學和免疫學特性15-21
• 1.1.1 肝臟的生理學結構和功能15-16
• 1.1.2 肝臟是個免疫器官16-20
• 1.1.3 肝臟的特性20-21
• 1.2 肝臟的再生與重建21-24
• 1.2.2 肝切除與肝臟再生21-23
• 1.2.3 干細胞與肝臟重建23-24
• 1.3 肝臟的免疫耐受24-29
• 1.3.1 肝臟的耐受現(xiàn)象24-25
• 1.3.2 肝臟的耐受機制25-29
• 1.4 IFN-γ的研究進展29-37
• 1.4.1 IFN-γ及其信號通路29-30
• 1.4.2 IFN-γ的功能30-33
• 1.4.3 IFN-γ與肝臟疾病33-37
• 第2章 IFN-γ在骨髓細胞重建肝臟過程中的功能研究37-61
• 2.1 引言37-38
• 2.2 實驗材料與方法38-48
• 2.2.1 實驗材料38-41
• 2.2.2 實驗器材41-43
• 2.2.3 實驗方法43-48
• 2.3 實驗結果48-57
• 2.3.1 骨髓移植可以治療Fah缺陷小鼠肝衰竭48-49
• 2.3.2 NK細胞在骨髓重建肝臟中具有重要作用49-51
• 2.3.3 NK細胞分泌IFN-γ增多51-52
• 2.3.4 IFN-γ或者受體缺陷的骨髓不能重建肝臟52-54
• 2.3.5 IFN-γ和受體相互作用在體內(nèi)促進細胞融合54-55
• 2.3.6 IFN-γ和受體相互作用在體外促進細胞融合55-57
• 2.4 討論和總結57-61
• 第3章 IFN-γ肝臟誘導外周耐受過程中的功能研究61-77
• 3.1 引言61-62
• 3.2 實驗材料與方法62-68
• 3.2.1 實驗材料62-64
• 3.2.2 實驗器材64-65
• 3.2.3 實驗方法65-68
• 3.3 實驗結果68-75
• 3.3.1 IFN-γ缺陷小鼠外周耐受消失68-70
• 3.3.2 HBcAg刺激肝臟CD4~+T細胞產(chǎn)生IFN-γ70-72
• 3.3.3 IFN-γ通過CXCR3招募特異性T細胞進入肝臟72-73
• 3.3.4 HBV特異性CD4~+T細胞在肝臟中凋亡導致外周耐受73-75
• 3.4 討論和總結75-77
• 參考文獻77-95
• 致謝95-97
• 攻讀博士學位期間的主要研究成果97
• 已發(fā)表及待發(fā)表論文97
• 學術會議97
• 獲得獎勵97

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