近二十年来，愈来愈多的证据表明，中枢神经系统和免疫系统间存在着相互联系与相互 作用，以维持机体内环境的稳定。细胞因子在这一双向关系中起重要的调控作用。α干扰素 (IFNα)不仅是重要的免疫调节因子，而且具有重要的中枢调节作用。体内外研究业已证实 ， 脑内存在着IFNα及其受体；IFNα可影响睡眠及行为，具有内源性阿片肽样作用，能作用于 下 丘脑-垂体-肾上腺轴而影响内分泌等。目前，关于IFNα作用于中枢神经系统的报道，基本 上是功能性的报道，对其产生这些作用的结构基础及分子机制尚未见深入研究的报道。 Blalock等发现人白细胞干扰素具有内啡肽样镇痛作用。我们以往的工作表明，IFNα确 有阿片样镇痛作用，而且IFNα具有两个不同的功能位点，分别介导其免疫学功能和阿片样 镇 痛功能。那么，IFNα阿片样镇痛作用的分子结构基础是什么？其镇痛功能位点是由哪些氨 基 酸残基所组成？其阿片样镇痛作用的受体机制又是什么？本课题主要围绕IFNα阿片样(镇 痛)作用的分子机制进行研究。本工作采用重叠延伸PCR技术进行基因定点突变，获得IFNα突变体（本工作采用人IFNα2b ） ；采用重组DNA技术构建人IFNα及其突变体的表达质粒，并在大肠杆菌中实现人IFNα及其 突 变体的表达；用亲和层析方法纯化重组蛋白质，蛋白质的分子量和纯度用蛋白电泳SDS-PAGE 鉴定；抗病毒活性采用细胞病变抑制法测定；采用侧脑室给药、电刺激甩尾法，测定IFNα 及 其突变体的中枢镇痛作用，从而研究人IFNα结构与功能(镇痛)关系，以期探索人IFNα阿片 样镇痛作用的分子结构基础。另外，我们以往的工作表明，IFNα的镇痛作用与α阿片受体有关。我们推测IFNα除了与自 身 受体结合外，还能与其它受体发生作用。本研究通过测定IFNα及其突变体对细胞内cAMP含 量 的影响，观察IFNα及其突变体对大鼠体温、下丘脑释放PGE2的影响，旨在探讨IFNα作用的 受体机制。 本研究主要取得了以下结果: 根据我们前期的研究结果和IFNα分子的空间结构模拟图，选择IFNα分子第122位Tyr残基 空 间结构上附近区域的氨基酸残基，采用基因定点突变技术获得IFNα突变体，分别测定其生 物 学功能（抗病毒活性和镇痛活性），寻找与镇痛功能有关的氨基酸残基，由此确定组成IFN α镇痛功能位点的分子结构。结果发现，IFNα<WP=7>1. 的镇痛功能位点由第122位Tyr残基、第36、38位Phe残基和第39位Pro等残基所构成。2. 培养转染了α阿片受体的CHO细胞株，分别给予IFNα及其突变体，测定细胞内cAMP含量 的 变化。结果发现，天然IFNα、具有镇痛活性的突变体 (129Ser-IFNα)及吗啡, 均使cAMP含 量 减少，且纳络酮均可部分阻断其作用；没有镇痛活性的突变体 (38Leu-IFNα)，对cAMP含量 无明显影响。结果表明，IFNα镇痛功能位点可能与α阿片受体结合，影响胞内信号转导， 从而介导其作用。3. 对SD大鼠进行侧脑室埋管给药，并测定其直肠温度的变化。结果发现，天然IFNα与具 有 镇痛活性的突变体 (129Ser-IFNα) 均可使体温升高，且纳络酮均可部分阻断其作用；没有 镇痛活性的突变体(38Leu-IFNα)，对大鼠体温无明显影响。说明IFNα的致热作用可能是其 镇痛功能位点与阿片受体结合所致。4. 培养下丘脑脑片，给予IFNα及其突变体，然后测定下丘脑脑片释放PGE2的变化。结果 发 现，天然IFNα和具有镇痛活性的突变体 (129Ser-IFNα) 均使PGE2释放增加，且纳络酮均 可 部分阻断其作用；没有镇痛活性的突变体 (38Leu-IFNα)，对PGE2的释放无明显影响。结果 表明，IFNα致热作用可能是其镇痛功能位点与阿片受体结合并通过PGE2所介导。5. 本研究表明IFNα具有相互独立的免疫和镇痛功能位点以及IFNα的免疫调节与神经调节 作 用由不同受体机制所介导，为我们提出的细胞因子神经调节作用分子机制提供了新的依据。