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

1、天然免疫是機(jī)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(jī)體長(zhǎng)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(dǎo)致各種疾病的發(fā)生。免疫調(diào)節(jié)對(duì)維持正常的天然免疫功能至關(guān)重要。近年來(lái)，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(xì)胞上表達(dá)的一類主要的模式識(shí)別受體，對(duì)TLRs信號(hào)通路的深入研究將有助于我們對(duì)天然免疫調(diào)節(jié)的全面認(rèn)識(shí)。本課題主要是在巨噬細(xì)胞中探討RasGRP3和Ca2+對(duì)TLRs觸發(fā)的免

2、疫應(yīng)答強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。
　　第一部分RasGRP3負(fù)調(diào)巨噬細(xì)胞中TLRs觸發(fā)的IL-6的產(chǎn)生及其分子機(jī)制研究
　　天然免疫在宿主抗感染免疫過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的作用。當(dāng)有病原微生物入侵機(jī)體時(shí)，天然免疫細(xì)胞會(huì)第一時(shí)間檢測(cè)到病原微生物入侵并啟動(dòng)抗感染免疫應(yīng)答。在我們的日常生活中，病原微生物無(wú)處不在，我們的皮膚、粘膜等組織時(shí)刻都會(huì)和病原微生物發(fā)生接觸，然而在我們體內(nèi)，天然免疫細(xì)胞并不會(huì)每時(shí)每刻都對(duì)它們所監(jiān)測(cè)到的病原微生物啟動(dòng)抗感染免疫

3、應(yīng)答。在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中，天然免疫細(xì)胞形成了一套非常完善的啟動(dòng)免疫應(yīng)答的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)監(jiān)測(cè)到的病原微生物信號(hào)非常微弱時(shí)，天然免疫細(xì)胞不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)答;只有當(dāng)監(jiān)測(cè)到的病原微生物信號(hào)達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，天然免疫細(xì)胞才會(huì)產(chǎn)生應(yīng)答。這種類似于受閾值控制的免疫應(yīng)答準(zhǔn)入機(jī)制，一方面能有效避免機(jī)體因過(guò)頻的免疫應(yīng)答而導(dǎo)致免疫細(xì)胞過(guò)度疲勞;另一方面也有利于機(jī)體及時(shí)清除入侵程度較為嚴(yán)重的病原微生物，從而防止入侵程度過(guò)強(qiáng)的病原微生物對(duì)機(jī)體造成比較嚴(yán)重的危害。目前，對(duì)與天

4、然免疫細(xì)胞的應(yīng)答準(zhǔn)入機(jī)制還不是很清楚。RasGRP家族成員屬于鳥(niǎo)核苷酸交換因子，在T/B細(xì)胞、血小板以及肥大細(xì)胞中發(fā)揮著重要功能，而在巨噬細(xì)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(xì)胞中具有較高的表達(dá)，并且RasGRP3的表達(dá)水平會(huì)隨著巨噬細(xì)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(dá)能降低小GTP酶Rap1的活化，促進(jìn)AKT的去

5、磷酸化，從而增強(qiáng)ERK1/2的活化，并顯著增強(qiáng)TLR3/4/9觸發(fā)的IL-6的表達(dá)。此外，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也顯示，過(guò)表達(dá)RasGRP3能抑制IL-6的表達(dá)，并能緩解膠原誘導(dǎo)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(fù)調(diào)IL-6的表達(dá)，提示RasGRP3可能為T(mén)LRs信號(hào)觸發(fā)的免疫應(yīng)答設(shè)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(huì)過(guò)于頻繁地觸發(fā)免疫應(yīng)答。因此，我們的研究能為后續(xù)探討天然免疫細(xì)胞的應(yīng)答準(zhǔn)入機(jī)制提供新的

6、切入點(diǎn)，同時(shí)，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(xì)胞中TLRs觸發(fā)的免疫應(yīng)答及其分子機(jī)制研究
　　天然免疫細(xì)胞主要通過(guò)表達(dá)模式識(shí)別受體來(lái)區(qū)分病原微生物上的病原體相關(guān)分子，從而監(jiān)測(cè)病原微生物的入侵并啟動(dòng)抗病原微生物的免疫應(yīng)答。TLRs是在天然免疫細(xì)胞上表達(dá)的一類非常重要的模式識(shí)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(xì)胞能精細(xì)地區(qū)分TLRs配體強(qiáng)度，并能根據(jù)TLRs配體強(qiáng)度來(lái)啟動(dòng)相應(yīng)強(qiáng)度的免疫應(yīng)答。巨噬細(xì)胞的這種快速而精準(zhǔn)的應(yīng)答需要有多個(gè)環(huán)節(jié)的精細(xì)配合才能順利完成。其中最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)該就是把刺激物的強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)變成能被胞內(nèi)信號(hào)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(hào)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(qiáng)巨噬細(xì)胞的應(yīng)答強(qiáng)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(xì)胞的應(yīng)答強(qiáng)度

8、。而用siRNA干擾STIM1的表達(dá)，阻礙鈣離子通過(guò)質(zhì)膜上的鈣離子通道進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，同樣也能降低巨噬細(xì)胞的應(yīng)答強(qiáng)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(guò)改變STIM1介導(dǎo)的鈣離子流量來(lái)準(zhǔn)確地反映刺激物強(qiáng)度的變化，并能將這種變化通過(guò)下游信號(hào)通路進(jìn)行傳遞。我們發(fā)現(xiàn)在信號(hào)通路環(huán)節(jié)，作為第二信使的鈣離子主要是通過(guò)協(xié)調(diào)小GTP酶Ras和Rap1的功能，來(lái)雙重調(diào)控下游AKT及ERK的活性，從而精確地對(duì)巨噬細(xì)胞的應(yīng)答強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)