6-姜醇通过P2Y13/Ca2+信号通路调控Th17/Treg分化减轻急性移植物抗宿主病
6-Gingerol alleviates acute graft-versus-host disease by regulating Th17/Treg differentiation via the P2Y13/Ca2+signaling pathway
摘要目的 急性移植物抗宿主病(acute graft-versus-host disease,aGVHD)是异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)后常见的免疫并发症,本研究探讨6-姜醇对急性移植物抗宿主病的干预作用,并探索其对T细胞功能和分化调控的可能作用机制.方法 建立小鼠异基因造血干细胞移植aGVHD模型,8~12周龄SPF级雄性小鼠(体质量22~24 g)按随机数字表法分为同基因对照组(n=5)、溶剂对照组(n=8,13)和不同浓度的6-姜醇实验组(n=8,13),观察受鼠生存情况、体质量变化,进行临床评分和靶器官组织病理评分,并采用流式细胞术检测脾脏、肝脏中T细胞亚群及表面标志物变化.建立小鼠B细胞淋巴瘤细胞系A20移植物抗白血病(graft-versus-leukemia,GVL)模型,通过活体成像及生存分析评估肿瘤生长情况.分离小鼠脾脏T细胞进行体外培养,实验分为:未刺激组、刺激组以及不同浓度6-姜醇实验组,检测细胞增殖、凋亡及细胞因子变化;分离小鼠脾脏CD4+T细胞,在Th1、Th17和Treg的体外诱导条件下进行体外培养,分为:刺激组和不同浓度6-姜醇实验组,通过流式分析CD4+T细胞分化方向的改变.通过bulk RNA-seq分析基因表达谱及差异通路变化,结合RT-qPCR对转录组结果进行验证.进一步采用受体激动剂干预,实验分为:刺激组、6-姜醇单药组、2-MeS-ADP单药组和6-姜醇+2-MeS-ADP双药组;通过T细胞增殖实验、体外诱导分化实验、对胞质和线粒体Ca2+检测以及透射电镜和线粒体嵴结构定量分析对相关机制进行验证.结果 6-姜醇干预后aGVHD小鼠生存情况、体质量及临床评分均得到改善(P<0.05),HE染色病理切片评分提示肝脏及肠道损伤减轻(P<0.05).GVL模型的生存分析结果和活体成像显示6-姜醇对GVL效应无显著影响.体外实验表明,6-姜醇抑制T细胞增殖(P<0.000 1)并促进部分活化T细胞凋亡(P<0.01);在CD4+T细胞亚群极化分析提示6-姜醇调节CD4+T细胞亚群分化,表现为抑制Th1(P<0.05)和Th17分化(P<0.05),促进Treg细胞分化(P<0.05).转录组分析提示6-姜醇处理后影响嘌呤能受体和Ca2+相关通路.RT-qPCR结果显示,P2ry13表达显著下调(P<0.000 1).进一步机制研究发现,6-姜醇处理后,CD4+T细胞胞质Ca2+水平下降(P=0.000 1),而CD4+T细胞线粒体Ca2+积聚增加(P=0.000 2).与6-姜醇单药组相比,联合P2Y13激动剂2-MeS-ADP后的双药处理组在T细胞增殖(P<0.000 1)、Th1和Th17/Treg分化(P<0.05)、胞质和线粒体Ca2+浓度(P<0.05)等方面均出现部分恢复.透射电镜结果显示,双药处理后线粒体超微结构较6-姜醇单药组有所改善,线粒体嵴定量分析亦支持这一变化(P<0.000 1),提示6-姜醇通过P2Y13相关Ca2+信号通路调控T细胞亚群分化.结论 6-姜醇通过嘌呤能受体P2Y13相关Ca2+信号通路,抑制Th17、扩增Treg、减轻aGVHD,为aGVHD的预防及治疗提供了新的策略.
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