NKp46低表达介导的NK-DC编辑紊乱在低氧诱导肺动脉高压血管重构中的作用及机制研究

Recent studies suggest that natural killer (NK) cells are involved in the development of pulmonary hypertension (PAH). Combined with reported findings and our preliminary data, the expression of NKp46 in NK cells was dramatically decreased in the lung tissue of hypoxic PAH mouse model; NKp46 promoted NK-dendritic cell (DC) editing; decreased NK-DC editing resulted in increased immature DCs (imDCs) followed by promoting type 2 T helper cell (Th2) immune response; Th2 immune response promotes pulmonary vascular remodeling in PAH. Adding the evidence that high levels of TGF-β in PAH lung tissue and TGF-β-Smad signaling inhibiting T-bet-mediated NKp46 expression, we hypothesized that, in PAH lung tissue, high levels of TGF-β repress the expression of NKp46 through Tgfbr-Smad-T-bet signaling in NK cell. Reduced NKp46 expression leads to NK-DC editing dyshomeostasis, which in turn increases the number of imDCs and Th2 responses resulting in exacerbated pulmonary vascular remodeling during PAH development. Therefore, this project intends to use NKp46 knockout mouse combined with hypoxic PAH animal model to elucidate the role and molecular mechanism of reduced NKp46 expression in NK-DC editing dyshomeostasis mediated pulmonary vascular remodeling during PAH development. By fulfilling this project, it will deep the understanding of immunological mechanism for vascular remodeling in PAH, and will also provide new ideas and targets for PAH prevention and treatment.

新近研究提示NK细胞参与肺动脉高压（PAH）发生。结合文献及预实验发现低氧PAH小鼠模型中肺组织NK细胞NKp46表达极显著降低；NKp46促进NK细胞-树突状细胞编辑（NK-DC editing）；NK-DC编辑降低导致不成熟DCs（imDCs）增加而促进Th2免疫反应；Th2反应促进PAH肺血管重构。结合PAH肺组织中高浓度TGF-β和TGF-β-Smad信号抑制T-bet介导的NKp46表达的现象，我们推测：肺组织高浓度TGF-β通过NK细胞Tgfbr-Smad-T-bet信号抑制NKp46表达，降低NK-DC编辑，继而增加imDCs数量和Th2反应，加剧PAH肺血管重构。本课题拟采用NKp46敲除小鼠结合低氧PAH模型阐明NK细胞NKp46低表达在NK-DC编辑紊乱介导PAH血管重构的作用和分子机制；拓展对PAH血管重构免疫学机制的认识，为PAH防治提供新思路和新靶点。

本项目在前期研究发现的肺动脉高压时肺脏组织局部NK细胞比例减少，且肺脏中NKp46表达减少和功能减弱的基础上，从固有淋巴细胞的角度，探讨固有淋巴细胞在肺动脉高压发生中的作用及可能机制。本项目第一部分利用单纯低氧和低氧联合血管内皮生长因子受体抑制剂（SU5416）构建肺动脉高压动物模型，发现肺动脉高压模型NK细胞及其受体NKp46减少，且NK细胞的功能减弱。然而，我们结果显示两种模型中肺脏组织中树突状细胞并未呈现明显变化，与预期结果不符合。但在两种模型中，我们发现肺脏组织中2型固有淋巴细胞（ILC2）的比例明显增加。第二部分使用NKp46敲除小鼠发现NKp46敲除后，加重了小鼠肺动脉高压，且小鼠肺脏组织中ILC2细胞减少。随后使用Thy1.2单克隆封闭抗体剔除小鼠体内ILC2细胞联合单纯低氧，发现剔除ILC2细胞后，肺脏组织NK细胞比例增加。我们推测在小鼠肺动脉高压模型中NK细胞和ILC2细胞可能存在相互作用，但具体机制不清楚。在机制探索上，我们意外发现小鼠肺脏和心脏ILC2细胞存在性别差异，肺脏ILC2性别差异结果与文献报道一致，而心脏ILC2细胞性别差异未见相关研究。第三部分我们对心脏ILC2细胞的性别差异进行研究，结果显示，雌雄小鼠心脏ILC2细胞存在性别差异，而这些性别差异可能是由于心脏组织内IL-33的异质性所致。肺动脉高压中肺脏和心脏ILC2增加对NK细胞及其受体NKp46的影响及其机制研究将在后续工作中进行深入研究。通过本课题，初步阐明了肺动脉高压小鼠模型中固有淋巴细胞变化的特点，及NK细胞和其受体NKp46在肺动脉高压发生发展中的作用，并发现了NK细胞与ILC2细胞在肺动脉高压发生发展中可能相互作用，此外，还发现小鼠心脏ILC2细胞存在性别差异。通过上述的探索性工作，为肺动脉高压发展的免疫学机制提供较丰富的基础素材。在该课题的资助下，发表SCI收录4篇（SCI收录刊物为Frontiers in immunology影响因子8.78，BMC Immunology影响因子3.59，Immunologic research影响因子4.5）。此外，在该课题的资助下，获得湖南省自然科学青年基金项目1项。线上参加2021年全国心血管药理学术会议青年论文评选获优秀奖。

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