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RIG-I(Retinoic acid-inducible gene I)是全反式维甲酸ATRA (all trans-retinoicacid)诱导NB4细胞分化过程中克隆到的一个上调基因,在抗病毒反应中起重要作用.本实验室构建了RIG-I基因剔除小鼠模型,并对其进行表型分析,发现该基因与T淋巴细胞自稳状态维持和免疫球蛋白类别转换相关和野生型小鼠相比,随年龄的增加,RIG-I基因剔除小鼠体重逐渐减轻,到3个月时出现显著性差异；对其各组织器官进行病理分析,结果显示RIG-I基因剔除小鼠的胃肠出现不同程度的炎症细胞侵润,统计学显示3月龄的RIG-I基因剔除小鼠均出现巨大肥厚性胃炎,2月龄的RIG-I基因剔除小鼠70﹪出现自发性肠炎样症状,并随着年龄增加侵润程度逐步增加；菌群分析显示RIG-I基因剔除小鼠肠道粘膜菌群改变；RIG-I基因剔除小鼠小肠的淋巴器官Peyers Patch的数目显著减少、体积显著减小；TUNEL和流式分析结果显示RIG-I基因剔除小鼠的Peyers Patch 细胞凋亡增加,但OVA(卵清白蛋白)免疫后Peyers Patch生发中心正常形成；RIG-I基因剔除小鼠比野生型小鼠对DSS(Dextran sulfate sodium salt)易感性显著性增加.以上结果提示RIG-I基因剔除小鼠存在显著的免疫缺陷症状,本实验对与机体炎症反应关系密切的T细胞做进一步的研究。
利用EUSA进一步分析RIG-I基因剔除小鼠免疫系统各个细胞类型功能学变化.检测 RIG-I 基因剔除小鼠和野生型小鼠的脾脏细胞体外培养的上清,基础状态下,RIG-I基因剔除小鼠脾脏细胞IFN-γ吖分泌比野生型小鼠高2.5倍,IL-10没有显著性变化；PMA体外刺激培养三天后,RIG-I基因剔除小鼠脾脏细胞IFN-γ分泌比野生型小鼠高14倍,LPS刺激下IL-10分泌也显著增加,IL-4未见显著性改变,表明RIG-I基因剔除小鼠的脾脏细胞因子分泌发生改变；RIG-I基因剔除小鼠的T细胞亚群流式分析结果表明RIG-I基因缺失没有影响T细胞在胸腺中的发育；脾脏总的CD4+、CD8+的T细胞数量和比例未见显著性改变,但RIG-I基因剔除小鼠中CD4+T细胞中初始T细胞(CD44CD62L)细胞比例明显降低,CD44CD62LT细胞、效应性T细胞(CD44CD62L)、记忆性T细胞(CD44CD62L)显著性增加；CD8+T细胞中初始T细胞(CD44CD62L)比例显著性降低,效应性T细胞CD44CD62L)比例比野生型小鼠也有显著性升高,而双阳性和双阴性细胞没有显著性变化；TUNEL和流式结果显示脾脏T细胞凋亡增加；胸腺和脾脏调节性T细胞在数目和比例上没有显著性差异,但是体外抑制实验表明RIG-.,基因剔除小鼠脾脏调节性T细胞CD4+CD25+功能缺陷.
Gai2(G pretein αinhibitory subunit)是G蛋白家族的成员之一,Gai2基因剔除小鼠和.RIG-I基因剔除小鼠表型有很大的相似性,提示RIG-I和Gai2之间的相关性.RIG-I基因剔除小鼠各组织器官中Gai2有不同程度的表达降低；NB4细胞中,随着ATRA诱导RIG-I基因的表达增加,Gai2亦出现相应的表达增加；Luciferase实验也表明.RIG-I对Gai2的启动子区域有正向的转录调控作用.同时Luciferase实验也提示RIG-I负向调控Blimp-I(B lymphocyte induced maturation protein-1)启动子的转录.以上结果提示.RIG-I可能通过调节Gai2和Blimp-1的转录,改变T细胞在外周的免疫自稳状态,从而导致.RIG-I基因剔除小鼠胃肠炎的发生.
前期工作表明.RIG-I基因剔除小鼠免疫球蛋白类别转换出现异常,本研究建立了RIG-I高表达B细胞株1B4.B6/pcDNA3.1-RIG-I,以期进一步阐明RIG-I在免疫球蛋白类别转换中的作用及其分子机制.
用LPS刺激1:B4.B6/pcDNA3/1-RIG-I和对照细胞株184.B6/pcDNA3.1不同的时间段,并对各种免疫球蛋白的胚系转录本和类别转换后转录本进行了检测.结果表明刺激前后IgM:胚系转录本在两种细胞株中没有显著差异,在RIG-I高表达的细胞株中IgGl、IgG3胚系转录本增强,IgG3类别转换后转录本显著性增强；p50在IgG3类别转化事件中起关键性作用,检测结果显示和对照细胞株相比,184.B6/pcDNA3.1-RIG-I细胞中p50蛋白水平增强,提示RIG-I对p50蛋白水平有调节作用；免疫共沉淀显示RIG-I蛋白和p50蛋白之间存在相互作用；RIG-I主要定位在细胞质中,EGFP示踪实验发现RIG-I也存在细胞核中；RIG-I过表达使1B4.B6细胞中CD138单阳性细胞的比例降低,但CD138+细胞中分泌IgG3的细胞比例显著增加；MTT结果显示RIG-I抑制1B4.B6细胞的增殖；流式结果同样显示RIG-I基因高表达改变细胞生长周期.本部分研究显示RIG-I高表达上调p50蛋白水平并和其相互作用促进免疫球蛋白IgG3类别转换事件的发生.同时显示RIG-I高表达增强B细胞分泌IgG3的能力不是通过加快细胞增殖来完成的.
进一步对RIG-I基因剔除小鼠骨髓细胞基因芯片结果分析表明.RIG-I基因的缺失引起免疫防御、细胞周期、免疫球蛋白类别转换、物质代谢等方面基因的转录改变,对RIG-I基因剔除小鼠的相应表型可以做一定的解释.
本研究首次报道RIG-I基因在T淋巴细胞自稳状态维持和免疫球蛋白类别转换事件中的作用及其机制,对于进一步深入了解RIG-I基因的生物学功能有重要的意义.