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半乳糖凝集素(galectin)是一类专一结合糖蛋白聚糖p-半乳糖残基的凝集素家族。现已发现该家族有15个成员,它们通过与细胞膜聚糖形成多价复合物,参与细胞-细胞间与细胞-基质间的粘附,细胞生长、分化与凋亡的调节。其中,galectin与细胞凋亡的关系最为密切。galectin-1和galectin-3由于在多种组织表达且具有重要功能而被广泛研究。在galectin家族中,galectin-3是唯一同时具有促凋亡和抗凋亡作用的分子。鉴于galectin-3的重要生物学作用,国际上正把它作为肿瘤、炎症性疾病、艾滋病等多种疾病的治疗靶点进行研究。CD45是Ⅰ型跨膜糖蛋白,也是galectin-1和galectin-3的主要受体,由于选择性剪接形成多种异构体。不同的CD45异构体的糖基化程度不同,CD45RABC富含丰富的O-聚糖和N-聚糖,而CD45RO仅含有N-聚糖。Galectin-1和galectin-3均可以与T细胞表面的CD45结合从而调控T细胞的凋亡,现已发现CD45对galectin-3诱导Jurkat细胞的凋亡至关重要,但CD45的O-聚糖和N-聚糖galectin-3诱导细胞凋亡中起什么作用尚无报道。本研究中,我们首先明确galectin-3能诱导CD45+Jurkat细胞凋亡,但不能诱导CD45-J45.01细胞凋亡,galectin-1均能诱导Jurkat和J45.01细胞凋亡,这说明CD45对于galectin-3诱导的凋亡是必须的。由于CD45RABC拥有O-聚糖和N-聚糖而CD45RO仅含有N-聚糖,为进一步阐明CD45的O-聚糖和N-聚糖在调节galectin-3诱导Jurkat细胞凋亡中的作用,我们利用慢病毒系统将CD45RABC和CD45RO转染至J45.01细胞,成功构建了CD45RO-J45.01细胞和CD45RABC-J45.01细胞。我们的结果发现galectin-3能够结合到CD45RO-J45.01和CD45RABC-J45.01的细胞表面,但galectin-3仅能诱导CD45RABC-J45.01细胞发生凋亡却不能诱导CD45RO-J45.01细胞发生凋亡,这一结果表明CD45分子中的O-聚糖在调节galectin-3诱导Jurkat细胞凋亡中发挥着重要的作用。那么,CD45的N-聚糖在galectin-3诱导Jurkat细胞凋亡中发挥怎样的作用呢?我们采用定点突变的方法将CD45RO胞外区的11个N-糖基化位点的天冬酰胺(N)逐一突变为谷氨酰胺(Q),经测序确认正确后,将分别带有一个N-糖基化位点缺失的CD45RO基因转染J45.01细胞,经流式分选后,构建稳定表达CD45RO分子N-糖基化位点突变的11个细胞株。通过与野生型的CD45RO-J45.01细胞比较,检测并分析galectin-3与11个N-糖基化位点突变细胞株的结合情况和凋亡诱导情况。我们的结果发现galectin-3与N36Q, N71Q, N99Q, N109Q, N115Q, N217Q, N258Q, N307Q, N368Q突变细胞株的结合降低,但与N327Q突变细胞株的结合明显增加。同时,我们选取五个对galectin-3结合变化程度不同的五个位点N36Q, N109Q, N217Q, N327Q和N368Q突变细胞株检测其对galectin-3诱导的凋亡情况。我们的结果显示N36Q和N109Q两个突变细胞株由于去除了相应位点末端的N-聚糖,galectin-3能够诱导突变细胞株发生凋亡,但N217Q, N327Q和N368Q位点仍然不能发生galectin-3诱导的细胞凋亡。这一结果表明位于CD45远膜端的N36和N109末端的N-聚糖在galectin-3诱导Jurkat细胞凋亡中发挥着重要的作用。因此,galectin-3诱导Jurkat细胞发生凋亡受CD45分子O-聚糖和N-聚糖的调节。鉴于galectin-3在肿瘤、艾滋病等多种疾病的重要作用,我们的结果从糖生物学的角度阐释了CD45分子的生物学特性,揭示了galectin-3诱导Jurkat T细胞凋亡的分子机制,这将为提出疾病治疗的新策略奠定理论基础。HIV/SIV感染机体后一个显著的临床特征是CD4+T淋巴细胞绝对数降低,原因之一是CD4+T细胞凋亡所致。而细胞表面的死亡受体CD95在细胞凋亡中起着重要作用。由于机体感染途径不同,病毒侵入机体数量、接触靶细胞时效、启动免疫反应模式等均有所不同,感染途径对CD4+T细胞数量变化和其表面的CD95相关性研究也尚未报道。针对以上不足,利用SIV/恒河猴艾滋病动物模型,揭示SIVmac239病毒不同途径感染恒河猴急性期CD4+T细胞数量与其细胞表面CD95表达量的变化特性,对进一步了解细胞凋亡机制等有重要意义。本研究共选用28只中国恒河猴,实验前用血清间接免疫酶／荧光法检测证明无SIV、 STLV-1、SRV/D和B病毒感染。用PCR方法检测与SIV/恒河猴易感性密切相关的Mamu-A*01、 Mamu-A*02、Mamu-B*08和Mamu-B*17基因且结果均为阴性。实验中用恒河猴外周血中分离出的PBMC细胞进行SIVmac239扩增,并且通过ELISA的方法检测P27抗原浓度,含量大于3ng/mL时,收集病毒上清。然后将扩增的病毒用PBMCs滴定法和TZM-bl滴定法分别进行了TCID5o滴定。随后将滴度为1×105TCID50SIVmac239病毒分别通过直肠(Rectal infection:IR)及静脉(Intravenous infection:IV)感染恒河猴。通过监测病毒载量、CD4+T淋巴细胞数量及CD4+/CD8+比值的变化,从而明确建立感染。同时,在感染急性期内九个时间点采集静脉血,并利用流式细胞术分析CD4+T细胞表面CD95的表达量。静脉组恒河猴CD95表达量于第二天开始升高,第七天达到最高,同时CD4+T淋巴细胞数降到最低。直肠组恒河猴也于感染后第二天开始升高,但第10天才达到最高值,CD4+T淋巴细胞数于第17天降到最低。同静脉组相比,直肠组CD95表达量增高及CD4+T细胞数降低均较晚出现,且其CD4+T细胞数量降至最低晚于CD95表达量达到峰值一周后出现。SIVmac239经直肠及静脉感染恒河猴后,伴随CD4+T细胞表面CD95表达的升高,CD4+T细胞数量逐渐下降。该研究表明不同感染途径对CD4+T细胞表而CD95的表达量与CD4+T淋巴细胞数的变化不尽相同,这可能由于不同感染途径造成CD95在感染急性期CD4+T细胞数量降低中发挥的作用不同。此外,通过检测CD4+T细胞表而CD95的表达量与CD4+T淋巴细胞数的关系可以为临床艾滋病的感染途径的判断提供参考。