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激活素属于TGF-β超家族成员的多功能因子,其受体属于TGF-β超家族的Ser/Thr激酶型受体,由Ⅰ型和Ⅱ型组成,Ⅱ型受体与其配体激活素特异结合,再激活Ⅰ型受体,进一步通过Smad蛋白家族的级联反应将信号传入胞核。最新的研究发现Ser/Thr激酶型受体介导的信号传导实际上受控于Ⅱ型受体,细胞内激活素受体相互作用蛋白(ActRIPs)参与了激活素Ⅱ型受体(ActRⅡ)的活性调控,ActRIPs蛋白家族具有与激活素Ⅱ型A受体(ActRⅡA)C末端特异结合活性,不同的ActRIP具有不同的生物学作用,ActRIP1以脚手架形式与ActRⅡA及Smad3结合,抑制细胞内Smad3介导的信号传导;ActRIP2与ActRⅡA结合后,通过与ActRⅡA的C末端特异作用,对信号传导也具有抑制效应。ActRIPs的发现,使人们更清晰地认识到Ser/Thr激酶型受体介导的信号传导调控机制。本研究在发现和克隆新的激活素受体相互作用蛋白2(ActRIP2)基因基础上,进一步探讨了ActRIP2与激活素受体相互作用的特点,及其在巨噬细胞中介导激活素效应的细胞内信号传导作用,证实ActRIPs是介导激活素效应的重要信号传导蛋白,揭示激活素作为抗炎因子对巨噬细胞活性的双向调控作用,为激活素用于巨噬细胞相关炎性疾病治疗奠定理论与实验基础。 <WP=95>第一部分:新的激活素受体相互作用蛋白2的基因克隆、表达及其性质研究在研究激活素受体和胞浆蛋白相互作用中,我们从小鼠脑cDNA文库钓取了一个新的激活素受体相互作用蛋白2的全编码cDNA克隆,其编码蛋白能与激活素ⅡA型受体相互作用。Pull-down实验分析显示激活素受体相互作用蛋白2通过其N末端的PDZ样功能区与激活素ⅡA型受体相互作用;免疫沉淀证实激活素受体相互作用蛋白2主要识别激活素ⅡA型受体C末端SSL氨基酸残基。更有意义的是:Northern杂交和RT-PCR分析表明激活素受体相互作用蛋白2的mRNA在多种组织中广泛表达,如小鼠心脏、肝脏、肾脏、睾丸以及垂体等组织中均有高水平表达,而激活素受体相互作用蛋白1的mRNA只在脑组织高表达;Western杂交证实脑及肝脏组织中的成熟ActRIP2蛋白分子量约为26,000。这些资料提示:激活素受体相互作用蛋白2对于多种不同组织细胞中的激活素信号传导调控可能具有十分重要的意义。第二部分:激活素对巨噬细胞分泌IL-1β及NO的影响Masahiro Ohguchi等人曾经报道activin 能够抑制LPS刺激活化的人单核细胞分泌IL-1β,但对未活化的巨噬细胞分泌IL-1β的影响尚无明确报道。为了研究激活素对小鼠腹腔巨噬细胞分泌IL-1β的影响。我们检测了激活素作用后的小鼠腹腔巨噬细胞培养上清中IL-1β的含量。结果发现:一定浓度的activin能抑制LPS活化的小鼠原代培养腹腔巨噬细胞分泌IL-1β;更重要的是发现activin能促进未刺激小鼠腹腔巨噬细胞分泌IL-1β,并呈一定的剂量依赖关系。RT-PCR分析表明:Activin能促进未刺激小鼠腹腔巨噬细胞表达IL-1βmRNA,activin促进巨噬细胞IL-1βmRNA的表达具有剂量和时间依赖关系;activin对LPS刺激下的小鼠腹腔巨噬细胞表达IL-1βmRNA则具有抑制作用。 <WP=96>在检测IL-1β的同时,我们还检测了activin对巨噬细胞释放另一种炎性介子——一氧化氮的影响。实验发现:一定浓度的activin具有抑制LPS刺激下的U937和小鼠原代培养的腹腔巨噬细胞分泌NO的作用;相同浓度的activin对静止状态下的U937和小鼠原代培养腹腔巨噬细胞分泌NO则具有促进作用,其作用与浓度相关。上述研究资料提示activin 作为一种多功能因子,在机体内可能扮演着双重调节因子的角色,角色的改变可能取决于巨噬细胞的活性状态和其分泌炎性因子的水平。这一发现对进一步探讨激活素在生理、病理方面的作用有着十分重要的意义。第三部分:激活素对小鼠腹腔巨噬细胞表达ActRⅡA的影响激活素的生物学作用,是通过激活素(配体)首先与细胞膜上的ActRⅡ结合,ActRⅡ再使ActRⅠ磷酸化,进而向细胞核内传导激活信号。ActRⅡ型受体又分为ActRⅡA和ActRⅡB两种亚型。ActRⅡA作为Ⅱ型受体成员之一,在激活素信号传导中发挥重要的作用,也是至今研究最明确的介导激活素信号传导的受体。因此,我们应用免疫组化方法观察小鼠巨噬细胞表达ActRⅡA的情况,同时应用anti-ActRⅡA抗体与激活素受体结合,验证ActRⅡA在巨噬细胞介导激活素信号传导的作用。ActRⅡA 在巨噬细胞上高表达采用免疫细胞组化学方法观察了多种免疫细胞ActRIIA的表达情况,结果显示小鼠巨噬细胞高表达ActRⅡA,而在淋巴细胞未见明显表达。2.Anti-ActRⅡA抗体对激活素诱导U937和小鼠腹腔巨噬细胞NO产生的影响。在免疫细胞组化学染色的基础上,我们应用Anti-ActRⅡA的抗体<WP=97>来验证ActRⅡA在巨噬细胞中的作用,实验结果表明,一定浓度anti-ActRⅡA抗体与ActRⅡA结合后,可以封闭激活素促进巨噬细胞分泌NO的作用,而在U937细胞中anti-ActRⅡA抗体与ActRⅡA结合,并不能完全阻断激活素促进U937细胞分泌NO的作用,这一结果提示ActRⅡA可能是介导激活素作用于巨噬细胞的主要受体类型,而U937细胞可能主要是ActRⅡB受体起作用,有关研究正在进行中。3.激活素对巨噬细胞表达ActRⅡA mRNA的促进作用 10ng/ml 激活素在2h