膠原蛋白網(wǎng)絡(luò)對(duì)秀麗隱桿線蟲表皮固有免疫的調(diào)節(jié)的研究.pdf

1、哺乳動(dòng)物的膠原蛋白含量非常豐富，約占總蛋白的25％-35%。膠原蛋白不僅負(fù)責(zé)維持組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)，而且在各種生理及病理過程中都有重要作用，其缺失或變異后會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生嚴(yán)重影響，已知人類超過1300種疾病由膠原蛋白突變引起。目前，越來越多的報(bào)道顯示了膠原蛋白和免疫系統(tǒng)的關(guān)系。但是目前的研究大多關(guān)注單個(gè)膠原蛋白對(duì)特異性免疫細(xì)胞的作用，而忽視了膠原蛋白網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)高度交聯(lián)的整體對(duì)組織免疫微環(huán)境的調(diào)節(jié)。秀麗線蟲擁有175個(gè)膠原蛋白，大多集中在與表皮

2、細(xì)胞頂膜相鄰的外皮細(xì)胞外基質(zhì)中，與哺乳動(dòng)物具有很高的同源性。在本課題中，我們充分利用秀麗線蟲簡單保守的固有免疫系統(tǒng)和基因敲除的易操作性等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)全面地解析膠原蛋白網(wǎng)絡(luò)對(duì)上皮細(xì)胞固有免疫的調(diào)控作用。我們通過逐一敲除秀麗線蟲外皮膠原蛋白，并用熒光報(bào)告基因檢測固有免疫應(yīng)答激活情況，我們發(fā)現(xiàn)僅有6個(gè)膠原蛋白的缺失會(huì)導(dǎo)致上皮細(xì)胞固有免疫應(yīng)答的激活，而其它成員缺失則無顯著影響。更有趣的是，這6個(gè)膠原蛋白的時(shí)間特異性表達(dá)曲線高度一致，預(yù)示它們之間很

3、可能互相交聯(lián)形成一個(gè)專門調(diào)控固有免疫的亞網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這些結(jié)果顯示生物體龐大的膠原蛋白家族中可能有少數(shù)幾個(gè)具有基本的免疫監(jiān)控功能，在健康的細(xì)胞外基質(zhì)中負(fù)責(zé)抑制上皮細(xì)胞的固有免疫系統(tǒng)。目前已知秀麗線蟲表皮相關(guān)固有免疫主要有四條高度保守的信號(hào)通路。秀麗線蟲可以通過這些通路來對(duì)不同類型的侵?jǐn)_產(chǎn)生特異性應(yīng)答，并且激活下游抗菌肽，溶菌酶，凝集素等免疫效應(yīng)分子的表達(dá)。
　　本研究用遺傳學(xué)手段，將可以控制表皮抗菌肽表達(dá)的通路中的基因一一敲除，來分別

4、阻斷每個(gè)通路，觀察這些通路的阻斷對(duì)膠原蛋白缺失引起的抗菌肽上調(diào)的水平變化。確定了這一調(diào)節(jié)作用所依賴的信號(hào)通路是經(jīng)由頂部跨膜受體MUP-4和STAT家族蛋白STA-2傳導(dǎo)的。再次，我們發(fā)現(xiàn)雖然這6個(gè)膠原蛋白無一與表皮細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)受體MUP-4共定位，但缺失其中任何一個(gè)膠原蛋白都會(huì)嚴(yán)重?cái)_亂MUP-4的胞外結(jié)合蛋白BLI-1的定位，導(dǎo)致其從MUP-4上的脫離。根據(jù)目前的研究成果我們認(rèn)為細(xì)胞外基質(zhì)中的膠原蛋白網(wǎng)絡(luò)很可能通過一種二層級(jí)聯(lián)模式來對(duì)細(xì)