Tmod1对巨噬细胞迁移能力的影响及机制研究

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巨噬细胞迁移能力的改变与多种疾病相关。纤维状肌动蛋白(Fileamntous Actin,F-actin)在细胞中不断解聚、聚合是调节细胞迁移的重要因素,而原肌球蛋白调节蛋白1(Tropomodulin1,Tmod1)是F-actin尖端仅有的盖帽蛋白,能够调节F-actin的动力学与长度。已有研究发现Tmod1能抑制宫颈癌细胞的迁移,本文拟探讨Tmod1对巨噬细胞迁移的影响,并深入挖掘其作用机制。目的:研究Tmod1在巨噬细胞迁移中的作用及其调控机制。方法:利用Tmod1-DDK质粒在Raw264.7巨噬细胞中过表达Tmod1以获取Tmod1过表达的巨噬细胞,同时繁育心脏过表达Tmod1而其他部位Tmod1全敲除的TOT/Tmod1-/-小鼠并提取腹腔巨噬细胞以获取Tmod1敲除的巨噬细胞;在Genecards检索Tmod1可能的细胞亚定位,并用免疫荧光验证;利用Transwell技术检测Tmod1过表达、Tmod1敲除巨噬细胞的迁移能力变化;利用免疫荧光检测Tmod1过表达、Tmod1敲除巨噬细胞的黏附能力变化;在Tmod1+/-小鼠背上剪除直径为1cm的全层皮肤,分别在模型构建的第0、3、6、9、12天对伤口拍照,Image J统计伤口愈合面积的变化;利用免疫共沉淀联合质谱获取与Tmod1存在相互作用的蛋白质,在Genecards检索已知的影响巨噬细胞迁移的因子,两者做韦恩图取交集为共同差异蛋白(Comman Differentially Expressed Proteins,CO-DEPs),对CO-DEPs进行亚细胞定位分析、GO富集分析以及KEGG分析,并绘制蛋白质互作网络图;Western Blot、q PCR检测Tmod1过表达、Tmod1敲除巨噬细胞中黏着斑相关蛋白Talin、Vinculin、α-actinin1、Paxillin表达;Western Blot检测Tmod1过表达、Tmod1敲除巨噬细胞中Integrinβ1表达,并且使用Integrinβ1阻断抗体与FAK抑制剂PF562271作用于Tmod1敲除巨噬细胞观察对巨噬细胞迁移的影响。结果:Genecards数据库预测Tmod1定位于细胞质、细胞骨架的可能性大,对DDK免疫荧光染色后指示Tmod1定位,发现Tmod1在细胞质中广泛分布;Transwell结果显示,敲除Tmod1后,巨噬细胞迁移能力增强,过表达Tmod1后,巨噬细胞迁移能力下降;免疫荧光检测结果显示,敲除Tmod1后,巨噬细胞黏附增强,过表达Tmod1后,巨噬细胞黏附能力下降;与野生型小鼠比较,Tmod+/-小鼠的伤口面积减小更显著,即愈合速率更快;质谱结果发现巨噬细胞中有53个蛋白质与Tmod1可能存在物理连接,Genecards筛选出11483个已知巨噬细胞迁移相关蛋白质,两者取交集共41个CO-DEPs;CO-DEPs的GO分析可富集到黏着斑、细胞间黏附、蛋白折叠等,KEGG分析富集到ARVC、紧密连接,ACTB为蛋白相互作用关系最多的蛋白质;Western Blot、q PCR结果发现,Tmod1敲除后,Vinculin、α-actinin1表达下降,Paxillin磷酸化增强,对Talin无影响;Tmod1过表达后,Vinculin、α-actinin1表达升高,Paxillin磷酸化降低,对Talin无影响;Western Blot结果显示:Tmod1敲除后,Integrinβ1表达升高,Tmod1过表达后,Integrinβ1表达减少;与基础态比较(未添加阻断抗体),使用Integrinβ1阻断抗体后能够消除Tmod1对巨噬细胞迁移的影响;与基础状态比较(DMSO组),使用PF562271后未能消除Tmod1对巨噬细胞迁移的影响。结论:Tmod1能抑制巨噬细胞的黏附和迁移,其机制可能与Tmod1改变了巨噬细胞中黏附相关分子Integrinβ1、黏着斑相关蛋白Vinculin、α-actinin1表达及Paxillin磷酸化有关。这提示Tmod1是巨噬细胞迁移的重要调控因子。
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