IL-10通过下调CD44抑制BCG诱导的效应记忆性Th1细胞形成

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背景:结核病是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,M tb)引起的。结核病有许多临床表现,它能够影响骨骼、中枢神经系统和许多其他器官。M tb致病过程中最为常见的是M tb气溶胶液滴沉积到肺泡表面引发的肺部疾病。全世界大约三分之一的人口感染了M.tb。结核病仍然是世界十大传染病致死原因之一。据世界卫生组织(WHO)报道,2017年全球约有1010万新发结核病例,其中包括580万男性、320万女性和100万儿童。卡介苗(BCG)是唯一一种可用于预防人类结核病的疫苗,但它对成年人没有保护作用。因此,提高卡介苗的保护效果是结核病防治的当务之急。疫苗能否成功开发免疫记忆对预防传染病至关重要。效应记忆T(TEM)细胞对抗原的再暴露反应迅速,在局部组织的免疫应答中起着关键作用。因此,促进BCG免疫后TEM细胞的形成将会对提高疫苗效能发挥重要的作用。目的:本文旨在探究在BCG免疫过程中影响记忆性细胞形成的因素。着重研究在BCG免疫过程中IL-10能否影响小鼠体内效应性Th1的形成。方法:本文中我们用BCG免疫IL-10-/-(或者WT)小鼠,通过流式细胞术(FCM)检测小鼠脾脏和肺脏中CD4+T记忆性细胞的作用。在部分实验中,给BCG免疫的WT小鼠体内注射pcDNA-sIL-10Ra阻断IL-10作用,然后检测CD4+T记忆细胞。并且通过FCM检测BCG免疫小鼠体内BCG再次刺激后CD4+T细胞产生的白细胞介素10(IL-10),γ干扰素(IFN-γ),白细胞介素4(IL-4)和白细胞介素 17A(IL-17A)。RT-qPCR、Western blot、ELISA、FCM 检测 CD4+T 细胞 CD44表达。采用RNA二代测序寻找参与CD44介导调控CD4+T记忆细胞的候选基因。然后通过RT-qPCR和Western blot对候选基因和分子进行验证。结果:与BCG免疫的WT小鼠相比,在BCG免疫30天后,我们发现BCG免疫的IL-10-/-小鼠脾脏和肺脏中CD4+TEM细胞数量增加,BCG再刺激后CD4+T细胞产生的IFN-γ增多。这些结果表明IL-10能够抑制效应记忆性Th1细胞的形成。我们用pcDNA3.1-sIL-10Ra或抗IL-10Ra Ab阻断BCG免疫的WT小鼠体内IL-10功能后,小鼠脾脏和肺脏中的CD4+TEM细胞增多。这些结果进一步证实IL-10能够抑制CD4+TEM细胞的形成。BCG免疫的IL-10-/-小鼠CD4+T细胞CD44表达上调。在CD44-/-小鼠BCG免疫过程中用pcDNA3.1-sIL-10Ra封闭IL-10不能促进IFN-γ+-CD4+T细胞的再次应答。这些结果表明IL-10通过CD44下调IFN-γ+Th1记忆细胞的形成。IL-10通过促进CD44的K48泛素化促进CD44的降解。通过RNA二代测序、RT-qPCR和Western blot筛选出了蛋白聚糖2(Prg2)这一与CD44和IL-10都相关的分子,最后通过pulldown和质谱分析筛选出了能够与Prg2相互结合的蛋白ACTG(actin-γ)。结论:在当前的研究中我们证明了 IL-10能够抑制BCG诱导的CD4+TEM细胞形成,尤其是抑制IFN-γ+Th1记忆细胞的形成。IL-10抑制BCG诱导的IFN-γ+Th1记忆细胞的形成依赖于IL-10介导的CD44表达下调。IL-10可能促进泛素-蛋白酶体系统途径降解CD44分子。Prg2和ACTG可能参与IL-10介导的以及CD44依赖性的IFN-γ+Th1记忆细胞调控过程,但具体的分子机制需要进一步研究。
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