Nitrate metabolism in the dinoflagellate Lingulodinium polyedrum

Les dinoflagellés sont des eucaryotes unicellulaires retrouvés dans la plupart des écosystèmes aquatiques du globe. Ces organismes amènent une contribution substantielle à la production primaire des océans, soit en tant que membre du phytoplancton, soit en tant que symbiontes des anthozoaires formant les récifs coralliens. Malheureusement, ce rôle écologique majeur est souvent négligé face à la capacité de certaines espèces de dinoflagellés à former des fleurs d'eau, parfois d'étendue et de durée spectaculaires. Ces floraisons d'algues, communément appelées "marées rouges", peuvent avoir de graves conséquences sur les écosystèmes côtiers, sur les industries de la pêche et du tourisme, ainsi que sur la santé humaine. Un des facteurs souvent corrélé avec la formation des fleurs d'eau est une augmentation dans la concentration de nutriments, notamment l’azote et le phosphore. Le nitrate est un des composants principaux retrouvés dans les eaux de ruissellement agricoles, mais également la forme d'azote bioaccessible la plus abondante dans les écosystèmes marins. Ainsi, l'agriculture humaine a contribué à magnifier significativement les problèmes associés aux marées rouges au niveau mondial. Cependant, la pollution ne peut pas expliquer à elle seule la formation et la persistance des fleurs d'eau, qui impliquent plusieurs facteurs biotiques et abiotiques. Il est particulièrement difficile d'évaluer l'importance relative qu'ont les ajouts de nitrate par rapport à ces autres facteurs, parce que le métabolisme du nitrate chez les dinoflagellés est largement méconnu. Le but principal de cette thèse vise à remédier à cette lacune. J'ai choisi Lingulodinium polyedrum comme modèle pour l'étude du métabolisme du nitrate, parce que ce dinoflagellé est facilement cultivable en laboratoire et qu'une étude transcriptomique a récemment fourni une liste de gènes pratiquement complète pour cette espèce. Il est également intéressant que certaines composantes moléculaires de la voie du nitrate chez cet organisme soient sous contrôle circadien. Ainsi, dans ce projet, j'ai utilisé des analyses physiologiques, biochimiques, transcriptomiques et bioinformatiques pour enrichir nos connaissances sur le métabolisme du nitrate des dinoflagellés et nous permettre de mieux apprécier le rôle de l'horloge circadienne dans la régulation de cette importante voie métabolique primaire. Je me suis tout d'abord penché sur les cas particuliers où des floraisons de dinoflagellés sont observées dans des conditions de carence en azote. Cette idée peut sembler contreintuitive, parce que l'ajout de nitrate plutôt que son épuisement dans le milieu est généralement associé aux floraisons d'algues. Cependant, j’ai découvert que lorsque du nitrate était ajouté à des cultures initialement carencées ou enrichies en azote, celles qui s'étaient acclimatées au stress d'azote arrivaient à survivre près de deux mois à haute densité cellulaire, alors que les cellules qui n'étaient pas acclimatées mourraient après deux semaines. En condition de carence d'azote sévère, les cellules arrivaient à survivre un peu plus de deux semaines et ce, en arrêtant leur cycle cellulaire et en diminuant leur activité photosynthétique. L’incapacité pour ces cellules carencées à synthétiser de nouveaux acides aminés dans un contexte où la photosynthèse était toujours active a mené à l’accumulation de carbone réduit sous forme de granules d’amidon et corps lipidiques. Curieusement, ces deux réserves de carbone se trouvaient à des pôles opposés de la cellule, suggérant un rôle fonctionnel à cette polarisation. La deuxième contribution de ma thèse fut d’identifier et de caractériser les premiers transporteurs de nitrate chez les dinoflagellés. J'ai découvert que Lingulodinium ne possédait que très peu de transporteurs comparativement à ce qui est observé chez les plantes et j'ai suggéré que seuls les membres de la famille des transporteurs de nitrate de haute affinité 2 (NRT2) étaient réellement impliqués dans le transport du nitrate. Le principal transporteur chez Lingulodinium était exprimé constitutivement, suggérant que l’acquisition du nitrate chez ce dinoflagellé se fondait majoritairement sur un système constitutif plutôt qu’inductible. Enfin, j'ai démontré que l'acquisition du nitrate chez Lingulodinium était régulée par la lumière et non par l'horloge circadienne, tel qu'il avait été proposé dans une étude antérieure. Finalement, j’ai utilisé une approche RNA-seq pour vérifier si certains transcrits de composantes impliquées dans le métabolisme du nitrate de Lingulodinium étaient sous contrôle circadien. Non seulement ai-je découvert qu’il n’y avait aucune variation journalière dans les niveaux des transcrits impliqués dans le métabolisme du nitrate, j’ai aussi constaté qu’il n’y avait aucune variation journalière pour n’importe quel ARN du transcriptome de Lingulodinium. Cette découverte a démontré que l’horloge de ce dinoflagellé n'avait pas besoin de transcription rythmique pour générer des rythmes physiologiques comme observé chez les autres eukaryotes.

Nitrate metabolism in the dinoflagellate Lingulodinium polyedrum

Les dinoflagellés sont des eucaryotes unicellulaires retrouvés dans la plupart des écosystèmes aquatiques du globe. Ces organismes amènent une contribution substantielle à la production primaire des océans, soit en tant que membre du phytoplancton, soit en tant que symbiontes des anthozoaires formant les récifs coralliens. Malheureusement, ce rôle écologique majeur est souvent négligé face à la capacité de certaines espèces de dinoflagellés à former des fleurs d'eau, parfois d'étendue et de durée spectaculaires. Ces floraisons d'algues, communément appelées "marées rouges", peuvent avoir de graves conséquences sur les écosystèmes côtiers, sur les industries de la pêche et du tourisme, ainsi que sur la santé humaine. Un des facteurs souvent corrélé avec la formation des fleurs d'eau est une augmentation dans la concentration de nutriments, notamment l’azote et le phosphore. Le nitrate est un des composants principaux retrouvés dans les eaux de ruissellement agricoles, mais également la forme d'azote bioaccessible la plus abondante dans les écosystèmes marins. Ainsi, l'agriculture humaine a contribué à magnifier significativement les problèmes associés aux marées rouges au niveau mondial. Cependant, la pollution ne peut pas expliquer à elle seule la formation et la persistance des fleurs d'eau, qui impliquent plusieurs facteurs biotiques et abiotiques. Il est particulièrement difficile d'évaluer l'importance relative qu'ont les ajouts de nitrate par rapport à ces autres facteurs, parce que le métabolisme du nitrate chez les dinoflagellés est largement méconnu. Le but principal de cette thèse vise à remédier à cette lacune. J'ai choisi Lingulodinium polyedrum comme modèle pour l'étude du métabolisme du nitrate, parce que ce dinoflagellé est facilement cultivable en laboratoire et qu'une étude transcriptomique a récemment fourni une liste de gènes pratiquement complète pour cette espèce. Il est également intéressant que certaines composantes moléculaires de la voie du nitrate chez cet organisme soient sous contrôle circadien. Ainsi, dans ce projet, j'ai utilisé des analyses physiologiques, biochimiques, transcriptomiques et bioinformatiques pour enrichir nos connaissances sur le métabolisme du nitrate des dinoflagellés et nous permettre de mieux apprécier le rôle de l'horloge circadienne dans la régulation de cette importante voie métabolique primaire. Je me suis tout d'abord penché sur les cas particuliers où des floraisons de dinoflagellés sont observées dans des conditions de carence en azote. Cette idée peut sembler contreintuitive, parce que l'ajout de nitrate plutôt que son épuisement dans le milieu est généralement associé aux floraisons d'algues. Cependant, j’ai découvert que lorsque du nitrate était ajouté à des cultures initialement carencées ou enrichies en azote, celles qui s'étaient acclimatées au stress d'azote arrivaient à survivre près de deux mois à haute densité cellulaire, alors que les cellules qui n'étaient pas acclimatées mourraient après deux semaines. En condition de carence d'azote sévère, les cellules arrivaient à survivre un peu plus de deux semaines et ce, en arrêtant leur cycle cellulaire et en diminuant leur activité photosynthétique. L’incapacité pour ces cellules carencées à synthétiser de nouveaux acides aminés dans un contexte où la photosynthèse était toujours active a mené à l’accumulation de carbone réduit sous forme de granules d’amidon et corps lipidiques. Curieusement, ces deux réserves de carbone se trouvaient à des pôles opposés de la cellule, suggérant un rôle fonctionnel à cette polarisation. La deuxième contribution de ma thèse fut d’identifier et de caractériser les premiers transporteurs de nitrate chez les dinoflagellés. J'ai découvert que Lingulodinium ne possédait que très peu de transporteurs comparativement à ce qui est observé chez les plantes et j'ai suggéré que seuls les membres de la famille des transporteurs de nitrate de haute affinité 2 (NRT2) étaient réellement impliqués dans le transport du nitrate. Le principal transporteur chez Lingulodinium était exprimé constitutivement, suggérant que l’acquisition du nitrate chez ce dinoflagellé se fondait majoritairement sur un système constitutif plutôt qu’inductible. Enfin, j'ai démontré que l'acquisition du nitrate chez Lingulodinium était régulée par la lumière et non par l'horloge circadienne, tel qu'il avait été proposé dans une étude antérieure. Finalement, j’ai utilisé une approche RNA-seq pour vérifier si certains transcrits de composantes impliquées dans le métabolisme du nitrate de Lingulodinium étaient sous contrôle circadien. Non seulement ai-je découvert qu’il n’y avait aucune variation journalière dans les niveaux des transcrits impliqués dans le métabolisme du nitrate, j’ai aussi constaté qu’il n’y avait aucune variation journalière pour n’importe quel ARN du transcriptome de Lingulodinium. Cette découverte a démontré que l’horloge de ce dinoflagellé n'avait pas besoin de transcription rythmique pour générer des rythmes physiologiques comme observé chez les autres eukaryotes.

Estado nutricional e efeito da vitamina A na resposta imune frente à infecção por Leishmania Infantum

Nutritional status is an important determinant to the response against Leishmania infection, although few studies have characterized the molecular basis for the association found between malnutrition and the disease. Vitamin A supplementation has long been used in developing countries to prevent mortality by diarrheal and respiratory diseases, but there are no studies on the role of vitamin A in Leishmania infection, although we and others have found vitamin A deficiency in visceral Leishmaniasis (VL). Regulatory T cells are induced in vitro by vitamin A metabolites and are considered important cells implicated T CD4+ cell suppression in human VL. This work aimed to examine the correlation of nutritional status and the effect of vitamin A in the response against Leishmania infantum infection. A total of 179 children were studied: 31 had active VL, 33 VL history, 44 were DTH+ and 71 were DTH- and had negative antibody to Leishmania (DTH-/Ac-). Peripheral blood monuclear cells were isolated in a subgroup of 10 active VL and 16 DTH-/Ac- children and cultivated for 20h under 5 different conditions: 1) Medium, 2) Soluble promastigote L. infantum antigens (SLA), 3) All-trans retinoic acid (ATRA), 4) SLA + ATRA and 5) Concanavalin A. T CD4+CD25highFoxp3+, T CD4+CD25-Foxp3- and CD14+ monocytes were stained and studied by flow cytometry for IL-10, TGF-β and IL-17 production. Nutritional status was compromised in VL children, which presented lower BMI/Age and retinol concentrations when compared to healthy controls. We found a negative correlation between nutritional status (measured by BMI/Age and serum retinol) and anti-Leishmania antibodies and acute phase proteins. There was no correlation between nutritional status and parasite load. ATRA presented a dual effect in Treg cells and monocytes: In healthy children (DTH-/Ac-), it induced a regulatory response, increasing IL-10 and TGF-β production; in VL children it modulated the immune response, preventing increased IL-10 production after SLA stimulation. Furthermore, we found a positive correlation between BMI/Age and IL-17 production and negative correlation between serum retinol and IL-10 and TGF-β production in T CD4+CD25highFoxp3+ cells after SLA stimulus. Our results show a potential dual role of vitamin A in the immune system: improvement of regulatory profile during homeostasis and down modulation of IL-10 in Treg cells and monocytes during symptomatic VL. Therefore, the use of vitamin A concomitant to VL therapy might improve recovery from disease status in Leishmania infantum infection

β-glucan triggers spondylarthritis and Crohn's disease-like ileitis in SKG mice

Objective The spondylarthritides (SpA), including ankylosing spondylitis (AS), psoriatic arthritis (PsA), reactive arthritis, and arthritis associated with inflammatory bowel disease, cause chronic inflammation of the large peripheral and axial joints, eyes, skin, ileum, and colon. Genetic studies reveal common candidate genes for AS, PsA, and Crohn's disease, including IL23R, IL12B, STAT3, and CARD9, all of which are associated with interleukin-23 (IL-23) signaling downstream of the dectin 1 β-glucan receptor. In autoimmune-prone SKG mice with mutated ZAP-70, which attenuates T cell receptor signaling and increases the autoreactivity of T cells in the peripheral repertoire, IL-17–dependent inflammatory arthritis developed after dectin 1–mediated fungal infection. This study was undertaken to determine whether SKG mice injected with 1,3-β-glucan (curdlan) develop evidence of SpA, and the relationship of innate and adaptive autoimmunity to this process. Methods SKG mice and control BALB/c mice were injected once with curdlan or mannan. Arthritis was scored weekly, and organs were assessed for pathologic features. Anti–IL-23 monoclonal antibodies were injected into curdlan-treated SKG mice. CD4+ T cells were transferred from curdlan-treated mice to SCID mice, and sera were analyzed for autoantibodies. Results After systemic injection of curdlan, SKG mice developed enthesitis, wrist, ankle, and sacroiliac joint arthritis, dactylitis, plantar fasciitis, vertebral inflammation, ileitis resembling Crohn's disease, and unilateral uveitis. Mannan triggered spondylitis and arthritis. Arthritis and spondylitis were T cell– and IL-23–dependent and were transferable to SCID recipients with CD4+ T cells. SpA was associated with collagen- and proteoglycan-specific autoantibodies. Conclusion Our findings indicate that the SKG ZAP-70W163C mutation predisposes BALB/c mice to SpA, resulting from innate and adaptive autoimmunity, after systemic β-glucan or mannan exposure.

The role of inflammation in the pathogenesis of non-small cell lung cancer

The link between chronic immune activation and tumorigenesis is well established. Compelling evidence has accumulated that histologic assessment of infiltration patterns of different host immune response components in non-small cell lung cancer specimens helps identify different prognostic patient subgroups. This review provides an overview of recent insights gained in the understanding of the role played by chronic inflammation in lung carcinogenesis. The usefulness of quantification of different populations of lymphocytes, natural killer cells, macrophages, and mast cells within the tumor microenvironment in non-small cell lung cancer is also discussed. In particular, the importance of assessment of inflammatory cell microlocalization within both the tumor islet and surrounding stromal components is emphasized. Copyright © 2010 by the International Association for the Study of Lung Cancer.

Reduced intensity conditioning for allogeneic hematopoietic stem cell transplant determines the kinetics of acute Graft-Versus-Host Disease

Background Preparative myeloablative conditioning regimens for allogeneic hematopoietic stem-cell transplantation (HSCT) may control malignancy and facilitate engraftment but also contribute to transplant related mortality, cytokine release, and acute graft-versus-host disease (GVHD). Reduced intensity conditioning (RIC) regimens have decreased transplant related mortality but the incidence of acute GVHD, while delayed, remains unchanged. There are currently no in vivo allogeneic models of RIC HSCT, limiting studies into the mechanism behind RIC-associated GVHD. Methods We developed two RIC HSCT models that result in delayed onset GVHD (major histocompatibility complex mismatched (UBI-GFP/BL6 [H-2b]→BALB/c [H-2d]) and major histocompatibility complex matched, minor histocompatibility mismatched (UBI-GFP/BL6 [H-2b]→BALB.B [H-2b])) enabling the effect of RIC on chimerism, dendritic cell (DC) chimerism, and GVHD to be investigated. Results In contrast with myeloablative conditioning, we observed that RIC-associated delayed-onset GVHD is characterized by low production of tumor necrosis factor-α, maintenance of host DC, phenotypic DC activation, increased T-regulatory cell numbers, and a delayed emergence of activated donor DC. Furthermore, changes to the peritransplant milieu in the recipient after RIC lead to the altered activation of DC and the induction of T-regulatory responses. Reduced intensity conditioning recipients suffer less early damage to GVHD target organs. However, as donor cells engraft, activated donor DC and rising levels of tumor necrosis factor-α are associated with a later onset of severe GVHD. Conclusions Delineating the mechanisms underlying delayed onset GVHD in RIC HSCT recipients is vital to improve the prediction of disease onset and allow more targeted interventions for acute GVHD.

The MS risk allele of CD40 is associated with reduced cell-membrane bound expression in antigen presenting cells: Implications for gene function

Human genetic and animal studies have implicated the costimulatory molecule CD40 in the development of multiple sclerosis (MS). We investigated the cell specific gene and protein expression variation controlled by the CD40 genetic variant(s) associated with MS, i.e. the T-allele at rs1883832. Previously we had shown that the risk allele is expressed at a lower level in whole blood, especially in people with MS. Here, we have defined the immune cell subsets responsible for genotype and disease effects on CD40 expression at the mRNA and protein level. In cell subsets in which CD40 is most highly expressed, B lymphocytes and dendritic cells, the MS-associated risk variant is associated with reduced CD40 cell-surface protein expression. In monocytes and dendritic cells, the risk allele additionally reduces the ratio of expression of full-length versus truncated CD40 mRNA, the latter encoding secreted CD40. We additionally show that MS patients, regardless of genotype, express significantly lower levels of CD40 cell-surface protein compared to unaffected controls in B lymphocytes. Thus, both genotype-dependent and independent down-regulation of cell-surface CD40 is a feature of MS. Lower expression of a co-stimulator of T cell activation, CD40, is therefore associated with increased MS risk despite the same CD40 variant being associated with reduced risk of other inflammatory autoimmune diseases. Our results highlight the complexity and likely individuality of autoimmune pathogenesis, and could be consistent with antiviral and/or immunoregulatory functions of CD40 playing an important role in protection from MS. © 2015 Field et al.

Fine mapping and replication of genetic risk Loci in primary sclerosing cholangitis

Background and aims. Primary sclerosing cholangitis (PSC) is a chronic cholestatic liver disease characterized by progressive inflammation and fibrosis of the bile ducts eventually leading to biliary cirrhosis. Recent genetic studies in PSC have identified associations at 2q13, 2q35, 3p21, 4q27, 13q31 and suggestive association at 10p15. The aim of this study was to further characterize and refine the genetic architecture of PSC. Methods. We analyzed previously reported associated SNPs at four of these non-HLA loci and 59 SNPs tagging the IL-2/IL-21 (4q27) and IL2RA (10p15) loci in 992 UK PSC cases and 5162 healthy UK controls. Results. The most associated SNPs identified were rs3197999 (3p21 (MST1), p = 1.9 × 10 -6, OR A vs G = 1.28, 95% CI (1.16-1.42)); rs4147359 (10p15 (IL2RA), p = 2.6 × 10 -4, OR A vs G = 1.20, 95% CI (1.09-1.33)) and rs12511287 (4q27 (IL-2/IL-21), p = 3.0 × 10 -4, OR A vs T = 1.21, 95% CI (1.09-1.35)). In addition, we performed a meta-analysis for selected SNPs using published summary statistics from recent studies. We observed genome-wide significance for rs3197999 (3p21 (MST1), P combined = 3.8 × 10 -12) and rs4147359 (10p15 (IL2RA), P combined = 1.5 × 10 -8). Conclusion. We have for the first time confirmed the association of PSC with genetic variants at 10p15 (IL2RA) locus at genome-wide significance and replicated the associations at MST1 and IL-2/IL-21 loci in a large homogeneous UK population. These results strongly implicate the role of IL-2/IL2RA pathway in PSC and provide further confirmation of MST1 association. © Informa Healthcare.

Parallel packing of alpha-helices in crystals of the zervamicin IIA analog Boc-Trp-Ile-Ala-Aib-Ile-Val-Aib-Leu-Aib-Pro-OMe.2H2O.

An apolar synthetic analog of the first 10 residues at the NH2-terminal end of zervamicin IIA crystallizes in the triclinic space group P1 with cell dimensions a = 10.206 +/- 0.002 A, b = 12.244 +/- 0.002 A, c = 15.049 +/- 0.002 A, alpha = 93.94 +/- 0.01 degrees, beta = 95.10 +/- 0.01 degrees, gamma = 104.56 +/- 0.01 degrees, Z = 1, C60H97N11O13 X 2H2O. Despite the relatively few alpha-aminoisobutyric acid residues, the peptide maintains a helical form. The first intrahelical hydrogen bond is of the 3(10) type between N(3) and O(0), followed by five alpha-helix-type hydrogen bonds. Solution 1H NMR studies in chloroform also favor a helical conformation, with seven solvent-shielded NH groups. Continuous columns are formed by head-to-tail hydrogen bonds between the helical molecules along the helix axis. The absence of polar side chains precludes any lateral hydrogen bonds. Since the peptide crystallizes with one molecule in a triclinic space group, aggregation of the helical columns must necessarily be parallel rather than antiparallel. The packing of the columns is rather inefficient, as indicated by very few good van der Waals' contacts and the occurrence of voids between the molecules.

Structural, iono and thermoluminescence properties of heavy ion (100 MeV Si7+) bombarded Zn2SiO4:Sm3+ nanophosphor

Structural, iono (IL) and thermoluminescence (TL) studies of Zn2SiO4:Sm3+ (1-5 mol%) nanophosphor bombarded with swift heavy ions in the fluence range 3.91 x 10(12)-21.48 x 10(12) cm(-2) have been carried out. The average crystallite sizes for pristine and ion irradiated for 3.91 x 10(12) ions cm(-2) and 21.48 x 10(12) ions cm(-2) were found to be 34, 26 and 20 nm. With increase of ion fluence, the intensity of XRD peaks decreases and FWHM increases. The peak broadening indicates the stress induced point/clusters defects produced due to heavy ion irradiation. IL studies were carried out for different Sm3+ concentrations in Zn2SiO4 by irradiating with ion fluence of 15.62 x 10(12) ions cm(-2). The characteristic emission peaks at similar to 562, 599, 646 and 701 nm were recorded by exciting Si7+ ions in the fluence range 3.91 x 10(12)-21.48 x 10(12) ions cm(-2). These peaks were attributed to (4)G(5/2)-> H-6(5/2) (562 nm), (4)G(5/2)-> H-6(7/2) (599 nm), (4)G(5/2)-> H-6(9/2) (646 nm), and (4)G(5/2)-> H-6(5/2) (701 nm) transitions of Sm3+. The highest emission was recorded at 3 mol% of Sm3+ doped Zn2SiO4. TL studies were carried out for 3 mol% Sm3+ concentration in the fluence range 3.91 x 10(12)-21.48 x 10(12) ions cm(-2). Two U glow peaks at 152 and 223 degrees C were recorded. The kinetic parameters (E, b, and s), were estimated using Chen's peak shape method. Simple glow curve structure (223 degrees C), highly resistive, increase in TL. intensity up to 19.53 x 10(12) ions cm(-2), simple trap distribution makes Zn2SiO4:Sm3+ (3 mol%) phosphor highly useful in radiation dosimetry.

Utilização de biópsias gengivais minimamente invasivas para o estudo da expressão de mediadores inflamatórios e sua correlação com a expressão do fluido gengival em pacientes com periodontite severa

O objetivo deste estudo foi utilizar biópsias minimamente invasivas para avaliar a expressão de mediadores inflamatórios e sua correlação com o fluido gengival em pacientes com periodontite severa. O grupo teste compreendeu 22 pacientes com periodontite severa (idade média 45,5  DP 8,9 anos), analisados por sítios rasos e profundos, e o grupo controle por 14 pacientes periodontalmente saudáveis (idade média 39,35  DP 16,5 anos). As amostras do fluido gengival foram coletadas com papel absorvente, nos mesmos sítios de onde foram realizadas as biópsias, e quantificadas, por Luminex, para IFN- γ, IL 1-β, IL-6, IL-21, IL-22, IL-23, IL-25, IL-31, IL-33, IL-4, IL-6, IL-10, IL-17A, IL-17F, sCD40L e TNFα. Foram coletadas biópsias, com um punch de 2mm de diâmetro nos grupos teste e controle. A avaliação imuno-histoquímica foi semiquantitativa, nas células epiteliais, plasmócitos, macrófagos, fibroblastos e células endoteliais, para a IL1-β, IFN-γ, IL-6 e IL-17. Foram observadas marcações imuno-histoquímicas, em todos os grupos celulares analisados, tanto nos pacientes com periodontite como nos controles, sem diferenças significativas entre eles. O fluido gengival apresentou maiores quantidades para os marcadores IL-1β e IL-23 nos sítios profundos. Não foram encontradas correlações significativas entre as marcações imuno-histoquímicas e o fluido gengival para os subgrupos analisados. Na análise comparativa entre as biópsias e o fluido gengival, a IL1-β mostrou alta concordância nos sítios rasos e profundos. Concluindo, a utilização padronizada de um punch de 2mm de diâmetro para biópsias em tecido periodontal mostrou- se viável, para estudos com imuno-histoquímica. O fluido gengival pode não expressar todos os marcadores do tecido correspondente, com variações dependendo do marcador analisado e das condições inflamatórias locais.

人外周血单核细胞来源的树突状细胞的体外

以人浓缩白细胞来源的CD14+单核细胞为前体,建立体外快速培养树突状细胞(dendritic cell,DC)的方法.采用密度梯度离心和MACS磁珠分选系统,收集高纯度的CD14+单核细胞;以rGM-CSF、rIL-4联合分化2天诱导不成熟DC,再将分化后的细胞以rTNF-α、IL-1β、IL-6、PGE2共同活化2天得到成熟DC.流式细胞仪检测结果表明,分化2天的不成熟DC具有吞噬能力,且表型HLA-DR、CD40、CD80表达在80%以上,CD83、CD86基本小表达,成熟后的DC能够激活T细胞增殖,HLA-DR表达增高,CD83、CD86表达占85%.

树突状细胞亚群在SIVmac239感染中国恒河猴中数量、表型和功能变化及其机制的研究

本论文主要由3 个相对独立的部分组成：中国恒河猴单核细胞来源的树突 状细胞的表型及功能研究；外周血DC 亚群在SIVmac239 感染的中国恒河猴中 数量及细胞因子的变化以及急性感染期SIVmac239 对中国恒河猴外周血DC 亚 群的凋亡和免疫表型的影响。 非人灵长类动物是人类的近亲，由于在组织结构、免疫、生理和代谢等诸 多方面与人类高度近似，科学界较普遍地利用非人灵长类作为动物模型来进行 艾滋病（AIDS）的发病机制和疫苗研究。中国恒河猴发病缓慢，更适合于HIV 感染的相关研究。在本研究中，我们在体外成功培养了中国恒河猴单核细胞来 源的树突状细胞（monocyte derived dendritic cells，MDDC），并测定其表型和免 疫刺激功能。通过GM-CSF 和IL-4 共同刺激培养单核细胞6 天以后便获得了未 成熟MDDC，随后加入IL-1β、PGE2、LPS 和TNF-α 联合刺激MDDC 成熟。 成熟的MDDC 上调了共刺激分子和CD83 的表达，具有很强的刺激T 淋巴细胞 增殖的能力并分泌大量的IL-12。本研究为后续的DC 疫苗研究奠定了基础。 我们实验室建立了SIVmac239 感染的中国恒河猴动物模型。以该模型为依 托，我们研究了外周血中DC 亚群在急性感染期以及慢性感染期的数量、表型 及功能变化。DC 作为最重要的连接先天免疫与获得性免疫的抗原递呈细胞， 在AIDS 发病进程中扮演着重要的角色。研究发现AIDS 患者血液和淋巴结中 髓样DC（myeloid DC，mDC）和浆细胞样DC（plasmacytoid DC，pDC）会随 着感染的进程而减少，并且伴随着功能损伤。本论文通过研究发现，中国恒河 猴的DC 亚群数量在感染后尽管波动十分剧烈，但并没有显著性地增加或减少， 中文摘要 2 在后期DC 数量能够回升到正常的范围之类，这种回升不同于印度恒河猴，很 可能是中国恒河猴缓慢发病的原因之一。进一步通过研究体外刺激DC 亚群分 泌的细胞因子，我们发现在急性感染期，pDC 分泌的IFN-α 显著提高，并很可 能刺激mDC 成熟并促进了IL-12 的分泌。早期大量细胞因子的分泌有助于控制 病毒复制，但同时也激起了整个免疫系统的活化，促进了疾病进程。而在整个 感染阶段，IFN-α 与CD4+ T 细胞呈正相关，而与病毒载量呈负相关，表明了 IFN-α 对于延缓疾病进程具有重要的意义。 我们测定了急性感染期DC 亚群受病毒影响而发生的表型变化，发现pDC 更容易受到病毒影响而发生凋亡，这可能与pDC 高表达SIV 受体CD4 和CCR5 有关。在感染过程中，尽管mDC 和pDC 都显著地下调了CD4 表达，而上调了 CCR5 的表达，不过仅发现pDC CD4 的表达与病毒载量呈负相关，而CCR5 的 表达与病毒载量呈正相关。在此过程中DC 亚群都会因为病毒的影响而活化， 继而提高CCR7 的表达。同时无论mDC 还是pDC，其表达的CD80 和CD86 都与病毒载量呈正相关。在早期感染中，DC 的活化促使整个免疫系统针对病 毒发挥免疫反应，对于控制疾病发展具有重要意义。

Mesenchymal stem cell therapy for the treatment of myocardial infarction

Mesenchymal stem cells (MSCs) are currently under investigation as repair agents in the preservation of cardiac function following myocardial infarction (MI). However concerns have emerged regarding the safety of acute intracoronary (IC) MSC delivery specifically related to mortality, micro-infarction and microvascular flow restriction post cell therapy in animal models. This thesis aimed to firstly identify an optimal dose of MSC that could be tolerated when delivered via the coronary artery in a porcine model of acute MI (AMI). Initial dosing studies identified 25x106 MSC to be a safe MSC cell dose, however, angiographic observations from these studies recognised that on delivery of MSC there was a significant adverse decrease in distal blood flow within the artery. This observation along with additional supportive data in the literature (published during the course of this thesis) suggested MSC may be contributing to such adverse events through the propagation of thrombosis. Therefore further studies aimed to investigate the innate prothrombotic activity of MSC. Expression of the initiator of the coagulation cascade initiator tissue factor (TF) on MSC was detected in high levels on the surface of these cells. MSC-derived TF antigen was catalytically active, capable of supporting thrombin generation in vitro and enhancing platelet-driven thrombus deposition on collagen under flow. Infusion of MSC via IC route was associated with a decreased coronary flow reserve when delivered but not when coadministered with an antithrombin agent heparin. Heparin also reduced MSC-associated in situ thrombosis incorporating platelets and VWF in the microvasculature. Heparin-assisted MSC delivery reduced acute apoptosis and significantly improved infarct size, left ventricular ejection fraction, LV volumes, wall motion and scar formation at 6 weeks post AMI. In addition, this thesis investigated the paracrine factors secreted by MSC, in particular focusing on the effect on cardiac repair of a novel MSC-paracrine factor SPARCL1. In summary this work provides new insight into the mechanism by which MSC may be deleterious when delivered by an IC route and a means of abrogating this effect. Moreover we present new data on the MSC secretome with elucidation of the challenges encountered using a single paracrine factor cardiac repair strategy.