IMECH-IR  > 国家微重力实验室
中性粒细胞募集过程中E-/P-选择素调控机制及胞内钙振荡的研究
Alternative TitleE- and P-selectin Regulation and Intracellular Calcium Oscillation on Neutrophil Recruitment
龚一心
Thesis Advisor龙勉
2015
Degree Grantor中国科学院研究生院
Place of Conferral北京
Subtype博士
Degree Discipline一般力学与力学基础
Abstract在炎症反应过程中,血管中的中性粒细胞被内皮细胞捕获,穿越内皮细胞层到达炎症部位。选择素及其配体介导了中性粒细胞与内皮细胞粘附、滚动过程,β2整合素介导了稳定粘附、跨内皮迁移等过程。Ca2+作为胞内第二信使,在中性粒细胞募集过程中起到重要调控作用。然而,上述关键粘附分子和信号分子影响中性粒细胞募集过程的机制仍不清楚。本文通过研究E-/P-选择素对中性粒细胞跨内皮迁移动力学的调控作用以及内皮细胞胞内Ca2+响应研究,阐明了中性粒细胞募集相关分子机理,深化了对炎症反应的认识。本文工作主要包括以下三个方面: (1)E-/P-选择素对中性粒细胞跨内皮迁移动力学影响:本文采用LPS对脐静脉内皮细胞(HUVEC)分别刺激4小时和12小时以获得不同的选择素表达水平,中性粒细胞在4小时LPS刺激的HUVEC上的跨内皮迁移显著高于12小时刺激的迁移结果,抗体阻断实验发现高亲和性的β2整合素直接介导了PMN的跨内皮迁移,而β2整合素的亲和性上调是E-/P-选择素分别与配体CD44及PSGL-1相互作用导致的结果。采用Gompertz函数拟合跨内皮迁移动力学曲线,通过得到的模型化参数分离出E-/P-选择素与其配体相互作用在跨内皮迁移中的独立贡献,发现E-选择素与CD44的相互作用在启动跨内皮迁移过程最慢,却使得其最快到达平台值。 (2)PMN粘附和跨内皮迁移中内皮细胞胞内钙振荡:PMN募集过程中,PMN与内皮细胞相互作用,可导致内皮细胞胞内会产生钙振荡,并引起内皮细胞骨架重组,但是其分子机制并不清楚。本文利用基于荧光共振能量转移的生物Ca2+探针技术研究选择素和整合素对钙振荡的影响,并采用奇异谱分析方法处理钙振荡的时间序列数据,提取其中的周期性变化成分。结果表明,4小时LPS刺激和12小时LPS刺激HUVEC对于钙振荡的周期没有明显不同。通过抗体阻断β2整合素,发现β2整合素影响胞内钙振荡周期。然而,细胞骨架蛋白对于HUVEC胞内钙振荡起着十分重要作用,阻断相关细胞骨架蛋白将无法发生钙振荡。 (3)基底硬度对中性粒型细胞系dHL-60胞内钙振荡的影响:血管内的PMN在募集过程中受到各种力学因素调控,比如在动脉粥样硬化中,变硬的血管会导致更多PMN的跨内皮迁移。本文通过制备0.87 kPa、5.00 kPa、34.88 kPa三种不同硬度的PA水凝胶基底来模拟在生理病理情况下血管的硬度,研究不同硬度以及不同分子相互作用对中性粒型细胞dHL-60系胞内Ca2+振荡的影响。结果显示,不同硬度对dHL-60胞内钙振荡的影响不同,基底越硬则越容易发生钙振荡;不同粘附分子的相互作用对dHL-60胞内钙振荡也不同,其中E-选择素和ICAM-1协同作用能够明显增加钙振荡。 除此之外,整合素作为介导PMN募集的异源二聚体粘附分子,其分子结构主要由结合配体的头部和起支撑作用的两条腿部结构域组成。其头部可通过I (Inserted) 或I like domain的构象变化(open或closed),调控整合素与配体结合的亲和性,然而,其腿部各结构域,如“Thigh”,“Calf-1”,“Calf-2”,“EGF-like”等对整合素与配体亲和性的作用尚不清楚。为考察腿部结构域对整合素与配体相互作用的影响,本文以β2整合素成员之一Mac-1的αM亚基为研究对象,构建一系列不同长度的腿部结构域组成的整合素α亚基蛋白,并通过转染方法成功在K562表达I domain蛋白,为未来功能性研究奠定了基础。
Call Number31212
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/55058
Collection国家微重力实验室
Recommended Citation
GB/T 7714
龚一心. 中性粒细胞募集过程中E-/P-选择素调控机制及胞内钙振荡的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2015.
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