孕激素、microRNA及IRAK1對單核巨噬細(xì)胞Toll樣受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控研究.pdf

1、Toll樣受體(Tolllikereceptors,TLRs)屬于IL-1R/TLR受體超家族,其胞漿區(qū)存在同源性。在哺乳動物中已發(fā)現(xiàn)12種TLRs,除了主要表達于巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞外,多種組織細(xì)胞均發(fā)現(xiàn)TLRs。TLRs是重要的模式識別受體,能識別相應(yīng)保守的病原相關(guān)模式分子,活化細(xì)胞內(nèi)下游信號通路,誘導(dǎo)免疫相關(guān)基因表達,啟動固有免疫應(yīng)答,以清除病原體和受感染的細(xì)胞,構(gòu)成機體免疫反應(yīng)的第一道防線。其異常的活化能導(dǎo)致免疫缺陷、膿毒性休克

2、、自身免疫疾病。Toll樣受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)分子的研究具有重要意義,為此本課題對孕激素和白介素1受體相關(guān)激酶1(interleukin-1receptor-associated-1kinase-1,IRAK1)對單核巨噬細(xì)胞Toll樣受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)控展開研究。
　　 第一部分孕激素、microRNA參與巨噬細(xì)胞中TOLL樣受體信號通路調(diào)控研究
　　 孕激素由卵巢的黃體細(xì)胞和顆粒細(xì)胞分泌。除了在維持妊娠中起重要作用外,很多

3、研究發(fā)現(xiàn)妊娠生理濃度的孕激素具有免疫調(diào)節(jié)作用,但機制尚未完全明確。本課題發(fā)現(xiàn)孕激素能通過調(diào)控TLR信號通路,抑制巨噬細(xì)胞對細(xì)菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)和病毒雙鏈RNA模擬物(polyinosinicpolycytidylicacid,poly(I:C))的應(yīng)答,下調(diào)TLR3和TLR4介導(dǎo)的IL-6,iNOS,TNF-α等炎性因子及I型干擾素IFN-β的表達。
　　 microRNAs是一類非編碼小R

4、NAs,對免疫系統(tǒng)平衡有重要的調(diào)節(jié)作用,microRNAs異常表達可導(dǎo)致免疫功能失調(diào)、引起慢性炎癥和自身免疫疾病。在本研究,我們發(fā)現(xiàn)microRNAs參與孕激素介導(dǎo)的固有免疫調(diào)節(jié)作用。TLR信號通路的負(fù)性調(diào)控因子miR146a,在孕激素處理的巨噬細(xì)胞中表達上調(diào),而抑制miR146a活性后,其靶點分子IRAK1上調(diào),LPS誘導(dǎo)的IL-6表達明顯增加。且抑制miR146a活性后,孕激素抑制LPS誘導(dǎo)的IL-6表達作用減弱。同時,孕激素能明顯

5、下調(diào)miR-155表達,調(diào)控LPS及poly(I:C)誘導(dǎo)的IL-6、IFN-β的表達。增加miR-155活性后,LPS或poly(I:C)誘導(dǎo)的IFN-β表達上調(diào),且孕激素抑制LPS或poly(I:C)誘導(dǎo)的IL-6、IFN-β表達作用減弱。本研究首次揭示孕激素調(diào)控巨噬細(xì)胞中miR-146a、miR-155的表達,證實了孕激素能通過上調(diào)miR-146a抑制巨噬細(xì)胞中LPS誘導(dǎo)的炎性因子IL-6,通過下調(diào)miR-155抑制LPS或pol

6、y(I:C)誘導(dǎo)的IL-6和Ⅰ型干擾素IFN-β表達,提出了孕激素調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的新機制。
　　 第二部分IRAK1調(diào)節(jié)單核巨噬細(xì)胞中TOLL樣受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究
　　 白介素1受體相關(guān)激酶1(interleukin-1receptor-associated-1kinase-1,IRAK1)屬于IRAKs家族,其含有死亡結(jié)構(gòu)域和蛋白激酶結(jié)構(gòu)域,其在TLRs/IL-1R家族介導(dǎo)的信號級聯(lián)反應(yīng)中起重要作用。IRAK1c是廣泛表達

7、于人類各組織的一種IRAK1剪切變體,是腦中IRAK1的主要存在形式,其含有作為接頭分子的死亡結(jié)構(gòu)域,但其缺失11外顯子編碼區(qū)而不具蛋白激酶活性。我們研究發(fā)現(xiàn)人源性單核巨噬細(xì)胞系THP-1細(xì)胞主要表達IRAK1蛋白,另外也表達IRAK1c蛋白。LPS刺激THP-1細(xì)胞后,IRAK1發(fā)生磷酸化而活化。我們構(gòu)建含蛋白激酶活性的IRAK1高表達載體和不含蛋白激酶活性IRAK1c高表達載體,轉(zhuǎn)染到佛波脂(phorbol12-myristate1

8、3-acetate,PMA)活化的THP-1細(xì)胞中。與對照空載體組相比,LPS刺激后,含IRAK1高表達載體的單核巨噬細(xì)胞的炎性細(xì)胞因子IL-6,TNF-α表達顯著增加,而LPS或poly(I:C)刺激后,Ⅰ型干擾素IFN-β表達的下調(diào)。IRAK1c高表達的單核巨噬細(xì)胞中LPS或poly(I:C)誘導(dǎo)的IL-6,TNF-α明顯下調(diào),而Ⅰ型干擾素IFN-β表達增加。LPS刺激干擾IRAK1及IRAK1c的細(xì)胞,IL-6,TNF-α表達下調(diào)

9、,而Ⅰ型干擾素IFN-β表達的上調(diào),與IRAK1過表達結(jié)果相反,進一步證實了IRAK1對炎性因子和Ⅰ型干擾素的調(diào)控作用。為進一步研究其作用機制,我們檢測MAPK活化水平的改變。LPS刺激后,含IRAK1c高表達組與對照組相比,ERK磷酸化水平?jīng)]有改變。
　　 綜上所述,IRAK1能促進炎性因子表達而抑制Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生,可能是作為接頭分子的死亡結(jié)構(gòu)域和具有激酶活性的蛋白激酶結(jié)構(gòu)域在其介導(dǎo)的下游的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮不同的作用的結(jié)果。廣