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麦芽糖结合蛋白(MBP)是大肠杆菌麦芽糖转运系统的重要成员,主要负责麦芽糖的摄取及分解代谢。以往研究认为MBP具有极低生物活性,故在分子生物学中常用作标签蛋白或作为融合蛋白用于亚单位疫苗制备。然而近期研究报道,MBP能够提高亚单位疫苗的免疫原性,并且MBP能够通过Toll样受体4(TLR4)活化树突状细胞(DC),促进细胞因子分泌。本课题组研究发现MBP作为融合蛋白能够提高MUC1肿瘤蛋白疫苗的免疫原性,MBP作为佐剂与卡介苗(BCG)联合抗肿瘤能够显著抑制小鼠Lewis肺癌以及B16黑色素瘤移植瘤的生长,增强抗肿瘤细胞免疫应答;此外,MBP能够非特异性促进小鼠脾脏淋巴细胞增殖,诱导Th1细胞活化,并且能够促进小鼠腹腔巨噬细胞分泌IL-1、IL-6和NO,增强其吞噬活性,亦可促进NK细胞活化。以上研究表明,MBP具有增强多种免疫细胞活性、诱导细胞免疫应答的作用,据此我们推测MBP可能对细胞免疫应答中的巨噬细胞具有活化作用,可能诱导巨噬细胞向M1型极化。近年研究表明,巨噬细胞在肿瘤的发生发展中具有重要的作用,不同极化类型的巨噬细胞对肿瘤的发展具有不同的作用,抑制肿瘤相关巨噬细胞(TAM)的M2型极化被认为是极具应用前景的抗肿瘤进展与转移的新策略,而研究MBP在TAM极化表型转化中的调控作用将为开发以TAM为中心的肿瘤免疫治疗策略提供一个新的方向。本研究首先针对MBP对小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞的极化作用及机制进行深入探讨。通过体外细胞实验,研究MBP对RAW264.7细胞的极化作用,我们通过检测MBP诱导RAW264.7细胞NO分泌水平,细胞因子IL-1β、IL-6及IL-12p70的分泌水平,以及巨噬细胞表面分子CD80、MHC II、iNOS的表达,研究MBP诱导RAW264.7细胞的极化类型,阐明MBP能够诱导巨噬细胞向M1型极化。而后,以MBP对RAW264.7细胞TLR2与TLR4表达水平的调控为切入点,通过研究下游NF-κB和MAPK信号传导通路,深入研究MBP发挥作用的可能途径,从而揭示MBP诱导RAW264.7细胞极化的可能作用机制。进一步对MBP在TAM极化表型转化中调控作用的研究将以建立TAM体外实验模型为基础,采用肿瘤细胞培养上清(TCS)与RAW264.7细胞混合培养的方式建立体外TAM模型,以小鼠乳腺癌细胞系4T1肿瘤细胞培养上清模拟肿瘤微环境诱导RAW264.7细胞形成TAM。通过M1型与M2型巨噬细胞特征性细胞因子IL-10、IL-12p70分泌水平、表面分子iNOS、CD16/32与CD206表达的检测,判断肿瘤细胞培养上清诱导的RAW264.7细胞的极化类型,证实肿瘤细胞培养上清将诱导RAW264.7细胞向M2型极化。最后,研究MBP在TAM极化表型转化中的调控作用,通过研究MBP对TCS诱导的TAM表型转化的影响,判断MBP是否具有调节TAM由M2型向M1型极化的作用,以M1型巨噬细胞特征性细胞因子IL-12分泌水平及分子标志iNOS与CD16/32的表达,M2型巨噬细胞特征性细胞因子IL-10的分泌水平及分子标志CD206表达水平的变化为判断依据,从而阐明MBP能够调节TAM由M2型向M1型极化。本研究不仅揭示MBP可以直接诱导巨噬细胞M1型极化,更揭示MBP具有调节TAM由M2型向M1型的翻转发挥,为MBP作为一种新型免疫增强剂的开发提供理论基础,并将为开发以TAM为中心的治疗策略提供一个新的方向。