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β-Glucan Enhances Anti-Tumor Immune Responses by Regulating Suppressor and Effector Cells in Melanoma Mouse Model
作 者: Samuel Essien-Baidoo
导 师: 王胜军
学 校: 江苏大学
专 业: 临床检验诊断学
关键词: β-glucan GITRL MDSC Treg Th17 Dectin-1
分类号: R446.63
类 型: 博士论文
年 份: 2013年
下 载: 14次
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内容摘要
目的:(1)利用β-葡聚糖刺激树突状细胞(Dendritic cells, DCs)表面Dectin-1(DC-associated C-type lectin)受体,观察DC细胞表面糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体家族相关配体(glucocorticoid-induced TNFR-related protein ligand, GITRL)的表达情况;研究β-葡聚糖处理过的DC刺激Th17细胞反映的情况;建立小鼠黑色素瘤模型,观察β-葡聚糖对肿瘤发生发展的影响,并研究体内β-葡聚糖对Th17反应的影响。(2)利用Curdlan刺激MDSC细胞,观察MDSC细胞的数量以及精氨酸酶的变化情况;建立小鼠黑色素瘤模型,观察Curdlan对肿瘤发生发展的影响以及对荷瘤小鼠体内MDSC浸润情况的影响。(3)利用无花果多糖(FCPS)刺激DC细胞,研究FCPS对DC细胞成熟度以及免疫刺激能力的影响,并寻求其作用的信号通路。方法:1.1利用流式细胞术(FCM)检测BMDC细胞表面dectin-1受体的表达;1.2利用β-葡聚糖刺激BMDC细胞,采用FCM检测细胞表面GITRL的表达情况;1.3体外将β-葡聚糖刺激后的BMDC与效应性T细胞(Teff)、调节性T细胞(Treg)或仅与效应性T细胞共培养,采用[3H]TdR掺入试验检测β-葡聚糖刺激后的DC对Treg的抑制功能和对效应性T细胞增殖的影响。1.4采用FCM检测GITRL对Th17比例、数目以及相关细胞因子和转录因子的表达情况;1.5建立小鼠小鼠黑色素瘤模型,通过观察经β-葡聚糖处理后肿瘤的发展进程,采用流式细胞术和qRT-PCR检测小鼠体内GITRL, Th17细胞以及相关细胞因子的变化情况。2.1体外采用Curdlan刺激MDSC细胞,利用FCM检测MDSC细胞的比例,并检测精氨酸酶的活性;2.2建立小鼠黑色素瘤模型,观察肿瘤的发展进程,并通过FCM检测荷瘤小鼠体内浸润的MDSC细胞的比例。3.1采用无花果多糖(FCPS)刺激BMDC细胞,通过Western-blot检测FCPS激活的下游信号分子;3.2FCPS刺激BMDC,检测BMDC细胞表面分子CD40, CD80, CD86, MHCII的表达以及相关炎症因子的表达情况;3.3体外将FCPS刺激后的BMDC与效应性T细胞(Teff),采用[3H]TdR掺入试验检测FCPS刺激后的DC对效应性T细胞增殖的影响,从而反映DC的免疫刺激能力。结果:1.1经FCM检测,BMDC细胞表面表达dectin-1受体;1.2FCM结果显示,p-葡聚糖能够上调BMDC细胞表面的GITRL的表达;1.3体外增殖试验及Treg免疫抑制功能试验表明,β-葡聚糖刺激DC后表面上调的mGITRL能够通过GITR/GITRL系统促进效应性T细胞增殖,损害Treg的抑制功能;1.4通过FCM, qRT-PCR以及ELISA结果显示GITRL能够增加Th17细胞的数量以及RORyt和IL-17的表达;1.5肿瘤模型结果显示,β-葡聚糖能够延缓肿瘤的发展进程,上调体内DC表面GITRL的表达,从而增强体内Th17细胞的反应。2.1FCM结果显示,Curdlan能够显著降低MDSC细胞的数量以及精氨酸酶的表达;2.2通过小鼠肿瘤模型,我们发现,p-葡聚糖能够延缓黑色素瘤的发展进程,并显著降低小鼠体内MDSC细胞的浸润。3.1通过Western-blot检测发现,FCPS能够通过dectin-1途经活化BMDC细胞内Syk分子;3.2FCM以及qRT-PCR结果显示,FCPS能够促进BMDC细胞的活化与成熟,促进DC细胞IL-12,IFN-y,IL-6以及IL-23的mRNA表达水平;3.3体外共培养实验结果表明,FCPS能够增强DC细胞的免疫刺激能力,促进效应性T细胞的增殖。结论:(1)体内和体外实验表明,β-葡聚糖能够通过dectin-1途经上调DC表面GITRL的表达,从而增强Th17细胞的免疫应答,进而延缓肿瘤的发生发展。(2)体内和体外实验表明,Curdlan能够下调MDSC细胞的数量以及精氨酸的表达,从而延缓肿瘤的发生发展。(3)体外实验表明,FCPS能够通过dectin-1/Syk途经促进DC细胞的活化与成熟,增强DC细胞的免疫刺激能力,从而促进T细胞的增殖。
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全文目录
Abstract 8-12 摘要 12-15 List of Abbreviations 15-18 Table of Contents 18-22 List of Figures 22-23 Chapter 1 23-55 1.1 23-28 1.1.0 General Review (Background) 23 1.1.1 β-Glucan Sources and Structure 23-26 1.1.2 Particulate β-Glucans 26 1.1.3 Soluble β-Glucans 26-27 1.1.4 Active Moiety of β-Glucans 27 1.1.5 Effects of β-Glucans on the Immune System 27-28 1.2 28-32 1.2.0 Dectin-1 28-32 1.3 32-35 1.3.0 GITR and GITRL 32-33 1.3.1 The GITR/GITRL System in APCs 33-35 1.4 35-40 1.4.0 Th17 35-37 1.4.1 Th17 and Cancer 37-38 1.4.2 Th17 and Treg Cells 38-40 1.5 40-48 1.5.0 Myeloid-Derived Suppressor Cell Biology 40-41 1.5.1 Murine and Humans MDSCs 41-42 1.5.2 Murine MDSC in Tumors 42-43 1.5.3 Human MDSCs 43-44 1.5.4 MDSC Generation and Expansion 44-47 1.5.6 Suppressive Activity of MDSC 47-48 1.5.7 Myeloid-Derived Suppressor Cell Modulation 48 1.6 48-51 1.6.0 Melanoma 48-49 1.6.1 Melanoma Microenvironment and MDSC Immunosuppressivity 49-50 1.6.2 Neutralization of Immunosuppression in Melanoma 50-51 1.7 51-55 1.7.0 Statement of Problem Hypothesis and Experimental Design 51-53 1.7.1 Specific Aims and Objectives 53-55 Chapter 2 Up-Regulation of GITRL on Bone Marrow-derived Dendritic Cells by β-Glucans Improves Anti-Tumor Immunity via Enhancing the Expansion of Th17 Cells in Melanoma 55-78 2.1.0 Introduction 55-58 2.1.1 Materials and Methods 58-65 2.1.1.1 β-Glucan 58 2.1.1.2 Bone Marrow-derived DC (BMDC) 58-59 2.1.1.3 In vitro Proliferation Assays 59-60 2.1.1.4 Cell line, Mice and Tumor Models 60 2.1.1.5 Recombinant GITRL Protein 60-61 2.1.1.6 Preparation of Single Cell Suspension from Tumors 61 2.1.1.7 Cell Culture 61-62 2.1.1.8 Flow Cytometry 62-63 2.1.1.9 Quantitative Real-Time PCR (qRT-PCR) 63-65 2.1.1.9.1 Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) 64 2.1.1.9.2 Statistical analysis 64-65 2.1.2 Results 65-74 2.1.2.1 β-Glucan Induces the Up-Regulation of GITRL on BMDCs via Dectin-1 65-66 2.1.2.2 Increased GITRL Expression on BMDCs by β-glucan Impairs Treg-mediated Suppressive Effect and Enhances Teff Proliferation 66-67 2.1.2.3 Th17 Cell Generation is Enhanced in GITRL Treated Mice in vitro 67-68 2.1.2.4 GITRL expression on BMDCs are markedly augmented and tumor progression is delayed after β-glucan treatment 68-69 2.1.2.5 Augmented CD4+IL-17+Tcells Are Induced Following β-Glucan Treatment 69-72 2.1.2.6 Expressions of Th17 Signature Molecules is Augmented after β-Glucan Treatment 72-74 2.1.3 Discussion 74-78 Chapter 3 Curdlan Enhances Anti-Tumor Immune Responses by Regulating the Proportion and Function of Myeloid-Derived Suppressor Cells in Melanoma 78-89 3.1.0 Introduction 78-81 3.1.1 Materials and Methods 81-83 3.1.1.1 Preparation of β-Glucan (Curdlan) 81 3.1.1.2 Cell Line, Mice and Tumor Models 81-82 3.1.1.3 Preparation of Single Cell Suspensions 82 3.1.1.4 Isolation of MDSCs 82 3.1.1.5 Flow Cytometry 82 3.1.1.6 Detection of Arginase Activity 82-83 3.1.1.7 In vitro Proliferation Assays 83 3.1.1.8 Data Analysis 83 3.1.2 Results 83-86 3.1.2.1 Curdlan Reduces The Number and arginase level of MDSCs In Vitro 83-85 3.1.2.2 Curdlan Treatment Reduces MDSC Proportions and Delays Tumor Growth 85-86 3.1.3 Discussion 86-89 Chapter 4 FCPS Up-Regulate Dectin-1 on Bone Marrow-derived Dendritic Cells via Syk and Enhances DC Maturation and Proliferation of Effector T cells 89-102 4.1.0 Introduction 89-91 4.1.1 Materials and Methods 91-94 4.1.1.1 FCPS (Ficus carica polysaccharide) 91 4.1.1.2 Bone Marrow-derived DC (BMDC) 91-92 4.1.1.3 Cell Culture 92 4.1.1.4 Western blot analysis 92 4.1.1.5 Flow Cytometry 92-93 4.1.1.6 Quantitative Real-Time PCR (qRT- PCR) 93-94 4.1.1.7 Statistical analysis 94 4.1.2 Results 94-100 4.1.2.1 Dectin-1 expression on BMDC 94-95 4.1.2.2 FCPS induces Syk activation to bind Dectin-1 in BMDCs 95-96 4.1.2.3 FCPS Stimulation of BMDCs Enhances Increased Expressions of Inflammatory Factors 96 4.1.2.4 FCPS promotes DC maturation via Dectin-1 96-99 4.1.2.5 FCPS Stimulated BMDCs Show Increased T Effector Cell Proliferation 99-100 4.1.3 Discussion 100-102 Chapter 5 102-108 5.1.0 Main Conclusions 102-105 5.1.1 Main Innovations 105 5.1.2 Research Prospects 105-108 References 108-130 Publications 130-132 Acknowledgments 132
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中图分类: > 医药、卫生 > 临床医学 > 诊断学 > 实验室诊断 > 免疫学检验 > 细胞免疫功能测定
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