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第一部分PKC-alpha对TCR信号转导途径下Akt的调节作用的研究Akt,又称为蛋白激酶B (protein kinase B, PKB),是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,属于蛋白激酶AGC家族。它含有三个同源性很高的成员：Aktl/PKBα, Akt2/PKBβ和Akt3/PKBΥ。Akt在从原始的多细胞动物到人类中保守存在,在一系列包括细胞的存活/调亡、增殖、分化、糖代谢、生长、转录、细胞周期的进程、细胞迁移等生物学活动中发挥着非常重要的作用。自从它作为PI3K (phosphoinositide 3-kinase)下游靶分子的这一重要身份被发现以来,过去的十几年里人们对它进行了深入的研究。人们对PI3K/Akt信号通路的研究最初集中在其在肿瘤的发生中的作用上,且为数众多的可调节这一通路上的成员的化学物质已被开发为抗肿瘤药物。近年来,人们对PI3K/Akt信号通路在免疫学领域尤其是在T细胞中的作用有了新的认识。研究发现,PI3K/Akt信号通路可被T细胞表面受体(TCR)和/或协同刺激分子CD28的刺激信号所活化；PI3K/Akt信号通路对T细胞的发育及胸腺细胞的存活意义重大；PI3K/Akt信号通路参与调节T细胞的迁移(主要是指组织间的分布)。调节性T细胞(regulatory T cells, Tregs)是近年来的一个研究热点,越来越多的研究表明,抑制PI3K/Akt/mTOR信号通路能促进诱导性调节性T细胞(inducible Tregs)的产生。然而,到目前为止,T细胞中TCR刺激诱导Akt活化的机制并不清楚。Akt的分子结构高度保守,包括：1)N-端调节结构域；2)中心激酶区,含有一个苏氨酸磷酸化位点(Thr308),可以被称为PDK1的激酶磷酸化；3)羧基末端调节区域,含有一个疏水性的基序(hydrophobic motif,HM),可以被称作PDK2的激酶在丝氨酸位点(Ser473)磷酸化。Akt在这两个位点均发生磷酸化时,该酶的活性才达到最大。目前的研究中,PDK1已得到一致认同,然而长期以来PDK2却颇具争议,MK2 (mitogen-activated protein (MAP) kinase-activated protein kinase-2), ILK (integrin-linked kinase), p38 MAP kinase, PKC-a (protein kinase C-α), PKC-β, NEK6 (the NIMA-related kinase-6), mTORC2 (the mammalian target of rapamycin complex2), DNK-PK (the double-stranded DNA-dependent protein kinase)等都被认为是PDK2的候选分子。目前比较公认的观点是调节Akt Ser473磷酸化的激酶可能呈细胞、刺激信号和底物特异性。研究证实,PKC-β在B细胞中调节着Akt在Ser473而不是Thr308的磷酸化。但PKC在T细胞中对Akt在Ser473的磷酸化调节尚无报道。采用生物化学及遗传学的方法,本课题首先利用基因敲除小鼠,证实在T细胞中的主要PKC亚型PKCθ对TCR信号引起的Akt磷酸化无调节作用。用非特异性及特异性抑制剂抑制经典类PKC (conventional PKC)的亚型发现,TCR信号引起的Akt Ser473磷酸化比对照组明显降低。体外酶学实验直接证明T细胞中这类亚型的PKC-α而不是PKC-β调节着Akt在Ser473磷酸化,且这种调节呈TCR信号依赖性。而用PKC-α敲除小鼠的T细胞验证了这一结果,并进一步证实PKC-α的缺失引起的Akt在Ser473磷酸化降低导致了Akt下游分子p70S6K和FOXO1/3a磷酸化的降低,而对另一下游分子GSK3的磷酸化并无影响。最后,用体外酶学实验证实PKC-α对Akt的调控不是通过mTOR实现的。因此,本研究首次证实PKC-α在T细胞中TCR信号途径下扮演着PDK2的角色第二部分CTLA-4-B7对Th17分化的抑制作用的研究Th17细胞是一种能分泌白介素17(IL-17)的帮助性细胞亚群,在一些自身免疫性疾病中起着重要的致病作用作用。研究显示CD28-B7的相互作用对Th17细胞的体外分化是必需的,但是CTLA-4-B7的相互作用对Th17细胞分化的调控作用还不清楚。在本研究中我们发现用hCTLA-4Ig或anti-CTLA-4抗体阻断CTLA-4与B7之间的相互作用可以增强IL-17细胞因子的生成,增强体内和体外Th17细胞的分化。另外,在CD28基因敲除小鼠体内阻断CTLA-4和B7之间的相互作用能增强其对实验性自身免疫性心肌炎(EAM)的敏感性,而这种作用是由Th17的反应增强所介导的。总之,我们首次证明了CTLA-4-B7的相互作用能抑制Th17细胞的分化,从而抑制了Th17介导的自身免疫。