RasGRP3和Ca2+調(diào)控TLRs觸發(fā)的天然免疫應答及其機制研究.pdf

1、天然免疫是機體抵抗病原微生物入侵的一道有力屏障。功能正常的天然免疫能使機體長期維持在比較健康的狀態(tài)，而功能失調(diào)的天然免疫，則容易導致各種疾病的發(fā)生。免疫調(diào)節(jié)對維持正常的天然免疫功能至關(guān)重要。近年來，關(guān)于天然免疫的調(diào)節(jié)一直都是研究人員感興趣的研究領(lǐng)域。TLRs是天然免疫細胞上表達的一類主要的模式識別受體，對TLRs信號通路的深入研究將有助于我們對天然免疫調(diào)節(jié)的全面認識。本課題主要是在巨噬細胞中探討RasGRP3和Ca2+對TLRs觸發(fā)的免

2、疫應答強度的調(diào)節(jié)。
　　第一部分RasGRP3負調(diào)巨噬細胞中TLRs觸發(fā)的IL-6的產(chǎn)生及其分子機制研究
　　天然免疫在宿主抗感染免疫過程中發(fā)揮著不可替代的作用。當有病原微生物入侵機體時，天然免疫細胞會第一時間檢測到病原微生物入侵并啟動抗感染免疫應答。在我們的日常生活中，病原微生物無處不在，我們的皮膚、粘膜等組織時刻都會和病原微生物發(fā)生接觸，然而在我們體內(nèi)，天然免疫細胞并不會每時每刻都對它們所監(jiān)測到的病原微生物啟動抗感染免疫

3、應答。在長期進化過程中，天然免疫細胞形成了一套非常完善的啟動免疫應答的準入標準:當監(jiān)測到的病原微生物信號非常微弱時，天然免疫細胞不會產(chǎn)生應答;只有當監(jiān)測到的病原微生物信號達到一定強度時，天然免疫細胞才會產(chǎn)生應答。這種類似于受閾值控制的免疫應答準入機制，一方面能有效避免機體因過頻的免疫應答而導致免疫細胞過度疲勞;另一方面也有利于機體及時清除入侵程度較為嚴重的病原微生物，從而防止入侵程度過強的病原微生物對機體造成比較嚴重的危害。目前，對與天

4、然免疫細胞的應答準入機制還不是很清楚。RasGRP家族成員屬于鳥核苷酸交換因子，在T/B細胞、血小板以及肥大細胞中發(fā)揮著重要功能，而在巨噬細胞中的功能還不是很清楚。我們發(fā)現(xiàn)在RasGRP家族成員中，RasGRP3在巨噬細胞中具有較高的表達，并且RasGRP3的表達水平會隨著巨噬細胞的活化而發(fā)生顯著下調(diào);在低劑量的Toll樣受體3/4/9(TLR3/4/9)配體作用下，干擾RasGRP3的表達能降低小GTP酶Rap1的活化，促進AKT的去

5、磷酸化，從而增強ERK1/2的活化，并顯著增強TLR3/4/9觸發(fā)的IL-6的表達。此外，體內(nèi)實驗也顯示，過表達RasGRP3能抑制IL-6的表達，并能緩解膠原誘導小鼠關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。RasGRP3主要能在低劑量刺激物作用下負調(diào)IL-6的表達，提示RasGRP3可能為TLRs信號觸發(fā)的免疫應答設置了一定的閾值，從而使得在極低劑量刺激物作用下，TLRs不會過于頻繁地觸發(fā)免疫應答。因此，我們的研究能為后續(xù)探討天然免疫細胞的應答準入機制提供新的

6、切入點，同時，我們的研究也可能為關(guān)節(jié)炎的治療提供新的線索。
　　第二部分Ca2+前饋調(diào)節(jié)巨噬細胞中TLRs觸發(fā)的免疫應答及其分子機制研究
　　天然免疫細胞主要通過表達模式識別受體來區(qū)分病原微生物上的病原體相關(guān)分子，從而監(jiān)測病原微生物的入侵并啟動抗病原微生物的免疫應答。TLRs是在天然免疫細胞上表達的一類非常重要的模式識別受體。關(guān)于TLRs的反饋調(diào)節(jié)，目前已經(jīng)有了比較深入的研究。然而，關(guān)于TLRs的前饋調(diào)節(jié)，目前卻仍不是很清楚

7、。我們觀察到巨噬細胞能精細地區(qū)分TLRs配體強度，并能根據(jù)TLRs配體強度來啟動相應強度的免疫應答。巨噬細胞的這種快速而精準的應答需要有多個環(huán)節(jié)的精細配合才能順利完成。其中最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)應該就是把刺激物的強度信息轉(zhuǎn)變成能被胞內(nèi)信號通路所感知并被有效傳遞的信息。胞內(nèi)的第二信使可能就是這種信號中轉(zhuǎn)的最佳載體。我們發(fā)現(xiàn)加入鈣離子能以一種劑量依賴的方式增強巨噬細胞的應答強度，用EGTA螯合掉鈣離子也能以一種劑量依賴的方式降低巨噬細胞的應答強度

8、。而用siRNA干擾STIM1的表達，阻礙鈣離子通過質(zhì)膜上的鈣離子通道進入細胞內(nèi)，同樣也能降低巨噬細胞的應答強度。因此，鈣離子可能就是這種特殊的第二信使，它就像一面鏡子，能通過改變STIM1介導的鈣離子流量來準確地反映刺激物強度的變化，并能將這種變化通過下游信號通路進行傳遞。我們發(fā)現(xiàn)在信號通路環(huán)節(jié)，作為第二信使的鈣離子主要是通過協(xié)調(diào)小GTP酶Ras和Rap1的功能，來雙重調(diào)控下游AKT及ERK的活性，從而精確地對巨噬細胞的應答強度進行調(diào)