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肝脏实质细胞是HBV等嗜肝病毒、寄生虫、胃肠道菌等病原侵袭的靶细胞,也是调节肝内免疫应答的重要细胞之一。在肝脏发生的急慢性感染中,CD4+T、CD8+T细胞是清除病原体的重要免疫细胞。为了保证重要的肝脏生理功能、避免肝脏过度免疫应答引起病理损伤,肝细胞通常发挥对免疫应答的负调控作用以维持肝脏免疫平衡。然而,肝细胞的这种免疫状态不利于抗感染过程中的肝内特异性T细胞的活化及发挥功能。由于固有免疫能够调节适应性免疫,肝细胞上Toll样受体（TLRs）的活化可能调节肝细胞对T细胞的作用。研究表明肝细胞能表达TLR5等模式识别受体,其中TLR5唯一已知的激动剂鞭毛素蛋白体外刺激肝细胞TLR5通路可以产生IL-6、TNF-α等免疫调节分子,体内注射可以使肝细胞激活转录因子NF-κB,提示可以用鞭毛素蛋白调节肝细胞免疫状态。基于实验室前期工作:将TLR5配体重组沙门氏菌鞭毛素蛋白（SF）通过高压水尾静脉注射C57BL/6小鼠后分离原代肝细胞、肝窦内皮细胞和Kupffer细胞进行比较分析发现,SF注射后第七天的肝细胞能明显增强与其共培养的naive鼠脾来源T细胞活化与功能。这一现象提示我们SF激活的肝细胞具有增强T细胞功能的免疫调节作用,但是对具体的机制仍不清楚。本论文:采用体外模型模拟肝细胞与T细胞的相互作用,证实了SF激活的肝细胞产生免疫调节功能变化的效应,并初步探索了SF激活的肝细胞调节T细胞功能的潜在机制。结果如下:一,基于SF的TLR5通路活性,利用野生型小鼠原代肝细胞与TLR5敲除(TLR5-/-)小鼠原代脾细胞体外共培养模型,检测了培养体系中的T细胞活性和功能。结果显示SF刺激的肝细胞促进了共培养体系中T细胞的IFN-γ分泌、上调了CD8+T细胞转录因子T-bet、Eomes及活化分子CD44的表达;由于SF还具有激活胞内NLRC4炎症小体复合物的活性,利用不同通路活性缺失的SF改造蛋白体现TLR5活性缺失的SF改造蛋白刺激肝细胞不具有上述调节作用。上述结果表明肝细胞经SF激活TLR5通路后,发挥了调节T细胞功能的作用。二,参考已知肝细胞基因表达芯片数据,选取并从不同层面检测了SF激活的肝细胞中ICAM-1等多种免疫调节分子的表达。体外刺激实验结果显示SF激活肝细胞TLR5通路,显著提高ICAM-1、IL-6及GM-CSF蛋白表达;体内实验结果显示SF注射后第7天小鼠肝细胞ICAM-1、IL-6蛋白表达升高。三,采用肝细胞—TLR5-/-脾细胞体外Transwell隔离培养系统和肝细胞上清转移体系两种方式,进一步确定了SF刺激的肝细胞通过分泌可溶性因子对T细胞功能发挥调节作用。体外中和抗体阻断实验结果表明ICAM-1、IL-6、GM-CSF均在不同程度参与了T细胞的活化与功能调节,但这些分子的阻断不能抑制SF刺激的肝细胞诱导T细胞分泌IFN-γ的功能上调。综上所述,本研究证明了SF通过TLR5信号通路激活肝细胞,引起肝细胞免疫调节功能的变化,进而促进肝细胞对T细胞功能的正向调节。在此基础上,本论文研究工作发现SF能够促进肝细胞表达ICAM-1、IL-6及GM-CSF等免疫调节分子。虽然体外封闭实验未能证实这些分子是SF调节肝细胞免疫学功能的关键因素,但这些分子在SF体内活化的肝细胞调节T细胞功能中的意义仍然值得进一步深入探讨。本研究为进一步探索鞭毛素蛋白的肝内免疫调节功能及基于鞭毛素蛋白的新型疫苗和免疫调节剂的设计奠定了基础。