Published September 3, 2021 | Version v1
Publication Open

The Potential Roles of Mucosa-Associated Invariant T Cells in the Pathogenesis of Gut Graft-Versus-Host Disease After Hematopoietic Stem Cell Transplantation

Creators

  • 1. Peking University People's Hospital
  • 2. Peking University
  • 3. Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College
  • 4. Center for Life Sciences

Description

Gut acute graft-versus-host disease (aGVHD) is a serious complication after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (allo-HSCT) and is associated with high mortality. Mucosa-associated invariant T (MAIT) cells are a group of innate-like T cells enriched in the intestine that can be activated by riboflavin metabolites from various microorganisms. However, little is known about the function or mechanism of action of MAIT cells in the occurrence of gut aGVHD in humans. In our study, multiparameter flow cytometry (FCM) was used to evaluate the number of MAIT cells and functional cytokines. 16S V34 region amplicon sequencing analysis was used to analyze the intestinal flora of transplant patients. In vitro stimulation and coculture assays were used to study the activation and function of MAIT cells. The number and distribution of MAIT cells in intestinal tissues were analyzed by immunofluorescence technology. Our study showed that the number and frequency of MAIT cells in infused grafts in gut aGVHD patients were lower than those in no-gut aGVHD patients. Recipients with a high number of MAITs in infused grafts had a higher abundance of intestinal flora in the early posttransplantation period (+14 days). At the onset of gut aGVHD, the number of MAIT cells decreased in peripheral blood, and the activation marker CD69, chemokine receptors CXCR3 and CXCR4, and transcription factors Rorγt and T-bet tended to increase. Furthermore, when gut aGVHD occurred, the proportion of MAIT17 was higher than that of MAIT1. The abundance of intestinal flora with non-riboflavin metabolic pathways tended to increase in gut aGVHD patients. MAIT cells secreted more granzyme B, tumor necrosis factor (TNF)-α, and interferon (IFN)-γ under the interleukin (IL)-12/IL-18 stimulation [non-T-cell receptor (TCR) signal] and secreted most of the IL-17 under the cluster of differentiation (CD)3/CD28 stimulation (TCR signal). MAIT cells inhibited the proliferation of CD4+ T cells in vitro. In conclusion, the lower number of MAIT cells in infused grafts was related to the higher incidence of gut aGVHD, and the number of MAIT cells in grafts may affect the composition of the intestinal flora of recipients early after transplantation. The flora of the riboflavin metabolism pathway activated MAIT cells and promoted the expression of intestinal protective factors to affect the occurrence of gut aGVHD in humans.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعد مرض الطعم الحاد ضد المضيف (aGVHD) من المضاعفات الخطيرة بعد زرع الخلايا الجذعية الخيفية المكونة للدم (allo - HSCT) ويرتبط بارتفاع معدل الوفيات. الخلايا التائية الثابتة المرتبطة بالغشاء المخاطي (MIT) هي مجموعة من الخلايا التائية الشبيهة بالفطرية المخصبة في الأمعاء والتي يمكن تنشيطها بواسطة مستقلبات الريبوفلافين من الكائنات الحية الدقيقة المختلفة. ومع ذلك، لا يُعرف سوى القليل عن وظيفة أو آلية عمل خلايا MIT في حدوث اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه في الأمعاء لدى البشر. في دراستنا، تم استخدام قياس التدفق الخلوي متعدد المعلمات (FCM) لتقييم عدد خلايا MIT والسيتوكينات الوظيفية. تم استخدام تحليل تسلسل منطقة أمبليكون 16S V34 لتحليل النباتات المعوية لمرضى الزرع. تم استخدام التحفيز في المختبر ومقايسات الزراعة المشتركة لدراسة تنشيط ووظيفة خلايا MITT. تم تحليل عدد وتوزيع خلايا MIT في الأنسجة المعوية بواسطة تقنية التألق المناعي. أظهرت دراستنا أن عدد وتواتر خلايا MIT في الطعوم التي تم تسريبها في مرضى التهاب الكبد AGVHD المعوي كان أقل من تلك الموجودة في مرضى التهاب الكبد AGVHD غير المعوي. كان لدى المتلقين الذين لديهم عدد كبير من MAITs في الطعوم المنقوعة وفرة أعلى من النباتات المعوية في فترة ما بعد الزرع المبكرة (+14 يومًا). في بداية AGVHD الأمعاء، انخفض عدد خلايا MIT في الدم المحيطي، وتميل علامة التنشيط CD69، ومستقبلات الكيموكين CXCR3 و CXCR4، وعوامل النسخ Rorγt و T - bet إلى الزيادة. علاوة على ذلك، عندما حدث اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه المعوي، كانت نسبة MAIT17 أعلى من نسبة MAIT1. تميل وفرة النباتات المعوية ذات المسارات الأيضية غير الريبوفلافينية إلى الزيادة في مرضى التهاب الأمعاء الغدي. تفرز خلايا MIT المزيد من الجرانزيم B، وعامل نخر الورم (TNF) - α، والإنترفيرون (IFN) - γ تحت تحفيز الإنترلوكين (IL)-12/IL -18 [إشارة مستقبلات غير الخلايا التائية (TCR)] وتفرز معظم IL -17 تحت مجموعة التمايز (CD)3/CD28 (إشارة TCR). منعت خلايا مايت تكاثر خلايا CD4+ T في المختبر. في الختام، كان انخفاض عدد خلايا MIT في الطعوم المنقوعة مرتبطًا بارتفاع معدل الإصابة بالتهاب الكبد الوبائي، وقد يؤثر عدد خلايا MIT في الطعوم على تكوين النباتات المعوية لدى المتلقين في وقت مبكر بعد الزرع. نشطت نباتات مسار استقلاب الريبوفلافين خلايا MIT وعززت التعبير عن عوامل الحماية المعوية للتأثير على حدوث فرط نشاط الغدة الدرقية في الأمعاء لدى البشر.

Translated Description (French)

La maladie intestinale aiguë du greffon contre l'hôte (aGVHD) est une complication grave après une greffe allogénique de cellules souches hématopoïétiques (allo-HSCT) et est associée à une mortalité élevée. Les cellules T invariantes associées à la mucosa (MAIT) sont un groupe de cellules T de type inné enrichies dans l'intestin qui peuvent être activées par les métabolites de la riboflavine provenant de divers micro-organismes. Cependant, on sait peu de choses sur la fonction ou le mécanisme d'action des cellules MAIT dans l'apparition de la GVHD intestinale chez l'homme. Dans notre étude, la cytométrie de flux multiparamétrique (FCM) a été utilisée pour évaluer le nombre de cellules MAIT et de cytokines fonctionnelles. L'analyse du séquençage de l'amplicon de la région 16S V34 a été utilisée pour analyser la flore intestinale des patients transplantés. Des tests de stimulation et de coculture in vitro ont été utilisés pour étudier l'activation et la fonction des cellules MAIT. Le nombre et la distribution des cellules MAIT dans les tissus intestinaux ont été analysés par technologie d'immunofluorescence. Notre étude a montré que le nombre et la fréquence des cellules MAIT dans les greffes perfusées chez les patients aGVHD intestinaux étaient inférieurs à ceux des patients aGVHD non intestinaux. Les receveurs ayant un nombre élevé de mit dans les greffes perfusées avaient une plus grande abondance de flore intestinale au début de la période post-transplantation (+14 jours). Au début de l'aGVHD intestinal, le nombre de cellules MAIT a diminué dans le sang périphérique et le marqueur d'activation CD69, les récepteurs de chimiokines CXCR3 et CXCR4 et les facteurs de transcription Rorγt et T-bet ont eu tendance à augmenter. De plus, lorsque la GVHD intestinale s'est produite, la proportion de MAIT17 était supérieure à celle de MAIT1. L'abondance de la flore intestinale avec des voies métaboliques autres que la riboflavine avait tendance à augmenter chez les patients aGVHD intestinaux. Les cellules MAIT sécrètent plus de granzyme B, de facteur de nécrose tumorale (TNF)-α et d'interféron (IFN)-γ sous la stimulation de l'interleukine (IL)-12/IL-18 [signal du récepteur des cellules non-T (TCR)] et sécrètent la majeure partie de l'IL-17 sous la stimulation du cluster de différenciation (CD)3/CD28 (signal TCR). Les cellules MAIT ont inhibé la prolifération des cellules T CD4+ in vitro. En conclusion, le nombre plus faible DE cellules MAIT dans les greffes perfusées était lié à l'incidence plus élevée d'aGVHD intestinale, et le nombre DE cellules MAIT dans les greffes peut affecter la composition de la flore intestinale des receveurs tôt après la transplantation. La flore de la voie du métabolisme de la riboflavine A activé les cellules MAIT et a favorisé l'expression de facteurs de protection intestinaux pour affecter la survenue de la GVHD intestinale chez l'homme.

Translated Description (Spanish)

La enfermedad intestinal aguda de injerto contra huésped (EICHa) es una complicación grave después del trasplante alogénico de células madre hematopoyéticas (TCMHa) y se asocia con una alta mortalidad. Las células T invariantes asociadas a la mucosa (MAIT) son un grupo de células T de tipo innato enriquecidas en el intestino que pueden ser activadas por metabolitos de riboflavina de varios microorganismos. Sin embargo, se sabe poco sobre la función o el mecanismo de acción de las células MAIT en la aparición de aGVHD intestinal en humanos. En nuestro estudio, se utilizó la citometría de flujo multiparamétrica (FCM) para evaluar el número de células MAIT y citoquinas funcionales. Se utilizó el análisis de secuenciación del amplicón de la región V34 16S para analizar la flora intestinal de los pacientes trasplantados. Se utilizaron ensayos de estimulación y cocultivo in vitro para estudiar la activación y función de las células MAIT. El número y la distribución de las células MAIT en los tejidos intestinales se analizaron mediante tecnología de inmunofluorescencia. Nuestro estudio mostró que el número y la frecuencia de células MAIT en injertos infundidos en pacientes con EICHa intestinal eran más bajos que en los pacientes con EICHa no intestinal. Los receptores con un alto número de MAIT en injertos infundidos tuvieron una mayor abundancia de flora intestinal en el período temprano posterior al trasplante (+14 días). Al inicio de la EICHa intestinal, el número de células MAIT disminuyó en la sangre periférica, y el marcador de activación CD69, los receptores de quimiocinas CXCR3 y CXCR4, y los factores de transcripción Rorγt y T-bet tendieron a aumentar. Además, cuando se produjo aGVHD intestinal, la proporción de MAIT17 fue mayor que la de MAIT1. La abundancia de flora intestinal con vías metabólicas sin riboflavina tendió a aumentar en los pacientes con EICHa intestinal. Las células MAIT secretaron más granzima B, factor de necrosis tumoral (TNF)-α e interferón (IFN)-γ bajo la estimulación de interleucina (IL)-12/IL-18 [señal del receptor no de células T (TCR)] y secretaron la mayor parte de la IL-17 bajo la estimulación del grupo de diferenciación (CD)3/CD28 (señal TCR). Las células MAIT inhibieron la proliferación de células T CD4+ in vitro. En conclusión, el menor número de células MAIT en los injertos infundidos se relacionó con la mayor incidencia de EICHa intestinal, y el número de células MAIT en los injertos puede afectar la composición de la flora intestinal de los receptores poco después del trasplante. La flora de la vía del metabolismo de la riboflavina activó las células MAIT y promovió la expresión de factores protectores intestinales para afectar la aparición de aGVHD intestinal en humanos.

Files

pdf.pdf

Files (15.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:6702c3ae5b40d2b08c604250a6da802d
15.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الأدوار المحتملة للخلايا التائية الثابتة المرتبطة بالغشاء المخاطي في التسبب في مرض الطعم المعوي بعد زرع الخلايا الجذعية المكونة للدم
Translated title (French)
The Potential Roles of Mucosa-Associated Invariant T Cells in the Pathogenesis of Gut Graft-Versus-Host Disease After Hematopoietic Stem Cell Transplantation
Translated title (Spanish)
Los roles potenciales de las células T invariantes asociadas a la mucosa en la patogénesis de la enfermedad de injerto intestinal contra huésped después del trasplante de células madre hematopoyéticas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3198327877
DOI
10.3389/fimmu.2021.720354

Is supplement to
https://openalex.org/W4211255164 (Other)
https://openalex.org/W2386814436 (Other)
https://openalex.org/W2365437843 (Other)
https://openalex.org/W2352516768 (Other)
https://openalex.org/W2094573329 (Other)
https://openalex.org/W2080160378 (Other)
https://openalex.org/W2044437618 (Other)
https://openalex.org/W2025637665 (Other)
https://openalex.org/W1982916524 (Other)
https://openalex.org/W1964369673 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1491993932
  • https://openalex.org/W1538607209
  • https://openalex.org/W1592407962
  • https://openalex.org/W1935043882
  • https://openalex.org/W1964099284
  • https://openalex.org/W2010175068
  • https://openalex.org/W2042952613
  • https://openalex.org/W2049739427
  • https://openalex.org/W2065252029
  • https://openalex.org/W2066950435
  • https://openalex.org/W2093897672
  • https://openalex.org/W2149557526
  • https://openalex.org/W2155420274
  • https://openalex.org/W2310441748
  • https://openalex.org/W2464020216
  • https://openalex.org/W2473190552
  • https://openalex.org/W2496533700
  • https://openalex.org/W2763952947
  • https://openalex.org/W2769990542
  • https://openalex.org/W2779408740
  • https://openalex.org/W2785525419
  • https://openalex.org/W2790047585
  • https://openalex.org/W2793744651
  • https://openalex.org/W2796163301
  • https://openalex.org/W2886809486
  • https://openalex.org/W2900805423
  • https://openalex.org/W2942968392
  • https://openalex.org/W2956323034
  • https://openalex.org/W2967611657
  • https://openalex.org/W2969793411
  • https://openalex.org/W2970705750
  • https://openalex.org/W2978054192
  • https://openalex.org/W2980393691
  • https://openalex.org/W2981313647
  • https://openalex.org/W2987462880
  • https://openalex.org/W2990813056
  • https://openalex.org/W2990824191
  • https://openalex.org/W3004882356
  • https://openalex.org/W3005717368
  • https://openalex.org/W3008229386
  • https://openalex.org/W3009986303
  • https://openalex.org/W3020625108
  • https://openalex.org/W3037690340
  • https://openalex.org/W3043244882
  • https://openalex.org/W3044832694
  • https://openalex.org/W3093270288
  • https://openalex.org/W3107153021
  • https://openalex.org/W3119211488
  • https://openalex.org/W4292744157