收藏本站
《重庆大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

锚蛋白外翻诱发整合素αVβ3介导的巨噬细胞噬红细胞作用

彭溦雁  
【摘要】:成熟的哺乳动物红细胞没有细胞核,缺乏合成蛋白质、脂质的能力,其活动所需的能量依靠葡萄糖的酵解来供给,细胞的结构相对简单,是研究细胞膜结构及其功能比较理想的模型之一。人红细胞的平均寿命约为100~120天,在此期间,一个红细胞可在组织和肺脏之间往返大约5~10万次。红细胞大约有1/4的生命期需要挤过狭窄的毛细血管,完成氧和二氧化碳的装卸。红细胞的双凹碟盘形可以很好的适应其所需要遭受的变形。经过周期性的工作后,衰老的红细胞主要被脾、肝、骨髓等处的巨噬细胞吞噬分解。 巨噬细胞对凋亡细胞的识别主要通过其表面的受体来进行的。巨噬细胞表面介导凋亡细胞识别及粘附的受体分子主要有玻璃粘连蛋白受体(整合素α_vβ_3)、磷脂酰丝氨酸受体、清道夫受体等。在对主要的红细胞膜蛋白氨基酸序列进行分析研究时发现,α血影蛋白,锚蛋白和带4.2蛋白都含有RGD(Arg-Gly-Asp)序列。RGD序列可以和约11种整合素结合介导细胞内或细胞间的粘附,从而调节细胞的迁移、分化和细胞凋亡。相关报道中,更多提到的是RGD序列和整合素α_vβ_3之间的粘附。α血影蛋白和锚蛋白是保守性非常强的蛋白质,在红细胞结构和功能上具有举足轻重的作用,因此,我们希望了解含有RGD序列的膜蛋白是否可以和整合素α_vβ_3发生相互作用,参与巨噬细胞对衰老或疾病红细胞的识别。 论文利用蛋白质组学技术和流式细胞术等对红细胞膜蛋白在红细胞程序性死亡过程中介导细胞间的粘附行为进行了系统研究。首先通过Far-Western blot技术,证实了红细胞囊泡中含有RGD序列的红细胞膜蛋白中的一种或两种膜蛋白能与整合素α_vβ_3产生相互作用。然而,锚蛋白和α血影蛋白分子量比较接近,分别采用纯化的锚蛋白和血影蛋白进行研究,结果证明锚蛋白可以单独与整合素α_vβ_3结合。考虑到免疫印迹实验中含有的去垢剂可能对实验结果准确性的影响,论文采用了生物磁珠技术进一步验证了天然构象的蛋白质与整合素间的结合能力,实验结果表明,在生理条件下,锚蛋白和整合素之间仍然有结合能力。 锚蛋白是红细胞膜内在蛋白,只有当其位于细胞膜外侧且RGD序列也暴露在蛋白质表面时,才有可能被巨噬细胞表面的受体分子所识别。论文采用体外模拟实验对锚蛋白在红细胞死亡过程中暴露到红细胞膜的表面的机制进行了研究,同时由于磷脂酰丝氨酸外翻是细胞程序性死亡过程中主要的“死亡信号”,对磷脂酰丝氨酸的外翻情况也做了相应的检测。结果表明:在外加流体剪切力和钙离子的共同作用下,磷脂酰丝氨酸和锚蛋白均可以外翻到红细胞表面,但荧光信号分布的差异表明锚蛋白的外翻机制可能不同于磷脂酰丝氨酸。为了验证外翻的锚蛋白和整合素α_vβ_3的结合可以介导红细胞和巨噬细胞的粘附,论文采用了抑制实验,即用整合素α_vβ_3、annexin V和锚蛋白封闭红细胞膜上或巨噬细胞表面可能的结合位点后检测红细胞和巨噬细胞的粘附。结果表明,封闭相关结合位点可以显著降低巨噬细胞和红细胞粘附的数量,锚蛋白的外翻可能是一个新发现的衰老红细胞识别机制。 论文还对正常红细胞和基因敲除小鼠模型(带3蛋白、锚蛋白、带4.2蛋白及原肌球调节蛋白基因敲除小鼠模型)的红细胞在程序性死亡过程中力学及流变学参数、锚蛋白和磷脂酰丝氨酸的外翻信号进行了检测,对膜蛋白之间的相互作用及巨噬细胞对不同膜蛋白缺失的红细胞识别能力的差异进行了研究。结果显示,在红细胞程序性死亡过程中,带4.2蛋白和原肌球调节蛋白基因敲除小鼠模型红细胞的变形能力受到的影响最大,也就是说,这两种膜蛋白缺失后的红细胞膜骨架结构的稳定性相对最差。与正常红细胞相比,带3蛋白和锚蛋白基因敲除小鼠模型的红细胞的力学及流变学特性也受到一定的影响。然而,锚蛋白基因敲除小鼠模型的红细胞中,缺乏调节区域的锚蛋白外翻比例最高;带3蛋白基因敲除小鼠模型的锚蛋白外翻比例相对最低。这个研究结果表明,锚蛋白调节区域部分或全部被切除可能更有利于其外翻,带3蛋白和锚蛋白的连接对锚蛋白的外翻有至关重要的作用。 综上所述,本学位论文研究首次发现了在体外模拟红细胞程序性死亡的过程中,膜内在蛋白——锚蛋白在钙离子和流体剪切力的作用下会暴露在细胞膜的表面,且可以被巨噬细胞受体分子——整合素α_vβ_3识别。锚蛋白和整合素α_vβ_3介导的衰老红细胞和巨噬细胞之间的粘附可能是一个新发现的衰老或疾病红细胞识别机制。根据研究人员已发表的文献及本论文的研究结果,我们推测锚蛋白的外翻步骤如下: 1)剪切力作用造成细胞外钙离子的大量涌入和红细胞膜结构的囊泡化,刺激细胞膜的不规则性,红细胞程序性死亡被触发; 2)细胞内的钙离子浓度达到约10μM时会激活钙调节蛋白酶和其他一些依赖钙离子存在的酶类; 3)钙调节蛋白首先水解锚蛋白,将锚蛋白的调节区域C末端切去约20 kDa,导致锚蛋白和带3蛋白、血影蛋白的结合力减弱80%; 4)红细胞在血管中穿行不断的遭受流体剪切力的作用,而被部分水解的锚蛋白和其他膜蛋白的结合力减弱,部分锚蛋白在24个弹簧结构的作用下被弹出磷脂双分子层,RGD序列暴露在膜表面,从而介导巨噬细胞和衰老或疾病红细胞的粘附。 迄今为止,研究人员对红细胞的成熟过程已有比较全面的了解,但红细胞死亡的过程还有待进一步分析。研究红细胞膜蛋白在红细胞程序性死亡过程中的作用可以为我们更深入全面的了解红细胞的基本生理情况和人工红细胞研究提供更有利的理论支持。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:Q25

【共引文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 苏旸;人红细胞膜上Protein 4.2与其它蛋白质的相互作用研究[D];复旦大学;2006年
2 韩颖超;纳米尺度羟基磷灰石的制备技术及其纳米特性研究[D];武汉理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 康耀霞;差异显示法分析雌二醇对巨噬细胞基因表达的影响[D];山西医科大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴建武,董群,苏雅娴,尚彤;巨噬细胞膜变形性与细胞骨架微丝关系的研究[J];北京大学学报(医学版);1992年02期
2 胡玉香,谢琪;肿瘤细胞诱生巨噬细胞分泌细胞毒因子的体内外观察[J];中国免疫学杂志;1993年02期
3 章卫平,曹雪涛,叶天星;IL-3基因转染的肿瘤细胞体内对巨噬细胞数目和功能的影响[J];中华微生物学和免疫学杂志;1995年05期
4 江涛,戴黎萌,载钦舜;白细胞、巨噬细胞与缺血再灌流后继发脑损伤[J];基础医学与临床;1998年02期
5 丁传林,胡晓玲,马恩才,骆峻;小鼠腹腔巨噬细胞诱生一氧化氮的实验研究[J];上海免疫学杂志;1998年01期
6 冯作化,张桂梅,张慧,范曲;重组FN多肽CH50对巨噬细胞抗肿瘤功能的促进作用[J];中国免疫学杂志;1998年04期
7 罗杰,黄定九;单核/巨噬细胞在血管生成和侧枝血管生长中的作用[J];微循环学杂志;2000年02期
8 谢志芳,叶煦亭,于秉学,郑尊,曹雪涛,章卫平;树突状细胞和巨噬细胞对外源性抗原内吞路径的比较研究[J];Chinese Medical Journal;2001年01期
9 许波,吴玉章;巨噬细胞诱导型一氧化氮合酶的表达调节机制[J];免疫学杂志;2002年S1期
10 罗艳;范春雷;沃兴德;卢德赵;钱颖;;姜黄素对小鼠巨噬细胞LDL受体的影响[J];杭州师范学院学报(自然科学版);2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 柴婵娟;杨志明;康玉明;肖传实;;核因子-κB信号途径介导血管紧张素Ⅱ诱导THP-1巨噬细胞基质金属蛋白酶-9的表达[A];中华医学会第11次心血管病学术会议论文摘要集[C];2009年
2 吴南屏;常秀春;姚航平;李丹;冯磊;;RANTES蛋白对SARS病毒感染巨噬细胞的抑制效应及机制[A];2006年浙江省感染病、肝病学术会议论文汇编[C];2006年
3 梁华平;韩健;吴丹;徐祥;王正国;;创伤小鼠腹腔巨噬细胞自噬活性降低[A];全国危重病急救医学学术会议论文汇编[C];2007年
4 尤胜义;寇丽;费乃昕;马春蕾;;重症急性胰腺炎大鼠脾脏巨噬细胞Toll样受体4的表达与内毒素耐受[A];中华医学会第十一届全国胰腺外科学术研讨会论文汇编[C];2006年
5 刘星光;姚鸣;李楠;王春梅;郑媛媛;曹雪涛;;钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ通过结合并活化TAK1和IRF3加强巨噬细胞中TLR配体诱导的炎症因子和Ⅰ型干扰素的产生[A];第六届全国免疫学学术大会论文集[C];2008年
6 张伟;周寿红;凌宏艳;姚起鑫;亓竹青;胡弼;;槟榔碱抑制氧化性低密度脂蛋白刺激巨噬细胞炎症因子的表达及其机制的初步探讨[A];湖南省生理科学会2008年度学术年会论文摘要汇编[C];2008年
7 陈均法;郑智茵;孔英;郭艳荣;沈建平;叶宝东;林筱洁;高瑞兰;周郁鸿;;硼替佐米对THP-1源性巨噬细胞抗原提呈能力的影响[A];2011年浙江省血液病学术年会暨浙江省医学会血液病学分会成立50周年庆典论文汇编[C];2011年
8 杨晓彤;任文智;马伟超;杨明俊;糜可;冯慧琴;杨庆尧;;云芝糖肽(PSP)对小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞的双向免疫调节作用[A];中国菌物学会2009学术年会论文摘要集[C];2009年
9 张玲;江远;何金洋;郭兴伯;;铁沉积于巨噬细胞对TGF-β_1、iNOS、TNF-α mRNA表达的影响[A];中华中医药学会全国第十四次肝胆病学术会议论文汇编[C];2010年
10 周勇;夏泠;周亚娟;何忠时;谢丛华;;电离辐射对RAW264.7细胞系MMP-9基因表达的影响[A];湖北省抗癌协会青年委员会成立大会暨第一届青年学术论坛资料汇编[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 兰克;以尝试用巨噬细胞治瘫痪[N];科技日报;2000年
2 唐颖 倪兵 陈代杰;巨噬细胞泡沫化抑制剂研究快步进行[N];中国医药报;2006年
3 张中桥;白藜芦醇可抑制巨噬细胞释放细胞因子[N];中国中医药报;2007年
4 ;以临床实验治疗瘫痪新法[N];中国医药报;2000年
5 卢苏燕;艾滋病毒怎样钻进免疫“肚子”[N];新华每日电讯;2007年
6 侯嘉 何新乡;硒的神奇功能[N];中国食品质量报;2003年
7 卢苏燕;HIV破坏免疫系统机制被揭示[N];医药经济报;2007年
8 李东方;咖喱可预防早老性痴呆[N];中国中医药报;2007年
9 本报记者 杨珂;了解我们的体内“卫士”——免疫系统[N];中国消费者报;2001年
10 广东省农科院 黄忠 博士;猪群健康生产要靠什么?[N];中国畜牧兽医报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 彭溦雁;锚蛋白外翻诱发整合素αVβ3介导的巨噬细胞噬红细胞作用[D];重庆大学;2011年
2 章宏;1.人巨噬细胞金属弹性蛋白酶在胃癌细胞及胃癌组织中的表达及临床意义 2.胃癌和结肠癌患者二氢嘧啶脱氢酶基因多态性与5-FU代谢及临床意义探索[D];浙江大学;2006年
3 王玉珍;溶酶体相关的小G蛋白Rab7b负向调节巨噬细胞Toll样受体信号转导的研究[D];浙江大学;2006年
4 杨洋;DcR3干预肺纤维化动物模型及其转染人成纤维细胞的实验研究[D];吉林大学;2009年
5 马翠卿;GAS下调巨噬细胞炎症因子的作用及机制研究[D];河北医科大学;2011年
6 鞠瑞;羧胺三唑的抗癌新机制抑制肿瘤相关巨噬细胞中促炎细胞因子的释放[D];北京协和医学院;2011年
7 尚嫄嫄;Tribble3在动脉粥样硬化巨噬细胞凋亡中的作用及其信号转导通路[D];山东大学;2010年
8 朱继峰;IL-7抑制巨噬细胞凋亡的机制研究[D];南京医科大学;2012年
9 熊怡淞;Siglec-1介导巨噬细胞炎症反应在动脉粥样硬化发病中的研究[D];第二军医大学;2011年
10 黄志强;单核细胞衍生的巨噬细胞应用IFN-γ和Lps处理的抗肿瘤实验研究[D];第二军医大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余琦琦;壳寡糖与巨噬细胞结合特性的研究[D];浙江大学;2002年
2 冯洁;壳寡糖与巨噬细胞结合特性的研究[D];浙江大学;2004年
3 田美玉;复发性口腔溃疡粘膜组织中肥大细胞和巨噬细胞的研究[D];山西医科大学;2004年
4 龙飞;糖皮质激素对巨噬细胞快速非基因组作用的研究[D];青岛大学;2005年
5 徐启华;玉屏风散转化液对小鼠相关免疫功能影响的研究[D];黑龙江中医药大学;2005年
6 武多娇;炎症细胞在自发性高血压大鼠心肌纤维化中的作用及苯那普利的干预研究[D];福建医科大学;2005年
7 徐宗华;胸苷磷酸化酶在人脑胶质瘤中的表达、分布及临床意义[D];四川大学;2005年
8 梅智谋;巨噬细胞与血管内皮生长因子在平滑肌肿瘤的表达及意义[D];武汉大学;2005年
9 杨维娜;子宫内膜异位症中单核—巨噬细胞分泌白介素-1α、β和干扰素-γ水平的研究[D];天津医科大学;2006年
10 李永军;糖基化终产物对巨噬细胞MMP-9表达与活性的影响及其机制的初步研究[D];中国医科大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026