淋巴細(xì)胞膜K（v）通道在低氧免疫及適應(yīng)中的作用.pdf

1、目前，研究者采用分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)及電生理學(xué)等多種技術(shù)和手段，在整體、器官、組織、細(xì)胞和分子水平上，對(duì)神經(jīng)、血液-造血、循環(huán)、呼吸及內(nèi)分泌等系統(tǒng)在低氧條件下其功能的改變及低氧適應(yīng)機(jī)制進(jìn)行了較全面和系統(tǒng)的研究。但迄今關(guān)于機(jī)體暴露于低氧環(huán)境后免疫系統(tǒng)的變化研究甚少，僅有的研究只從整體水平分析了低氧時(shí)免疫功能的變化及機(jī)制，而免疫系統(tǒng)在低氧習(xí)服-適應(yīng)中的作用及機(jī)制的研究尚未見報(bào)道。 低氧時(shí)免疫系統(tǒng)能否適應(yīng)低氧環(huán)境

2、和發(fā)揮正常的免疫功能，將直接影響到機(jī)體其它系統(tǒng)的功能，是其它系統(tǒng)低氧適應(yīng)的前提和基礎(chǔ)。因此研究低氧條件下機(jī)體免疫功能的變化及其調(diào)控對(duì)于深入揭示機(jī)體低氧適應(yīng)機(jī)制有重要理論意義，對(duì)于尋找加速機(jī)體低氧適應(yīng)、預(yù)防高原病的措施也具有重要指導(dǎo)意義。 淋巴細(xì)胞因分泌IL-2等介導(dǎo)免疫細(xì)胞生長(zhǎng)和活化的細(xì)胞因子在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮核心作用，而淋巴細(xì)胞膜的K(v)通道通過(guò)控制K+外流，在維持該細(xì)胞靜息電位、調(diào)節(jié)細(xì)胞體積及細(xì)胞的活化和增殖過(guò)程中起重要作用

3、。為此，本實(shí)驗(yàn)采用膜片鉗、分子生物學(xué)及免疫學(xué)等手段，在細(xì)胞水平上觀察低氧對(duì)淋巴細(xì)胞免疫功能的影響及K(v)通道的表達(dá)、電流與淋巴細(xì)胞免疫功能之間的關(guān)系，分析K(v)通道在低氧免疫及適應(yīng)中的作用，為闡明低氧條件下免疫系統(tǒng)的調(diào)控及適應(yīng)機(jī)制進(jìn)行一些有意義的探討。 一、正常人外周血淋巴細(xì)胞膜K(v)通道電流的記錄及特性分析以健康人外周血淋巴細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采用膜片鉗全細(xì)胞電流記錄方法，記錄了該通道的全細(xì)胞電流并分析了該通道的特性。結(jié)果顯

4、示在記錄到的45個(gè)淋巴細(xì)胞中，電流幅度為238.2±70.3pA，激活電壓為-37.6±2.7mV，在40mV、200ms的去極化刺激下無(wú)失活現(xiàn)象，在復(fù)極-60mV時(shí)通道的關(guān)閉時(shí)間為112.6±10.2ms。通道電流可被10mM的K(v)通道阻斷劑四乙基胺(TEA)所阻斷。 二、細(xì)胞膜K(v)通道在該細(xì)胞活化及增殖過(guò)程中的作用為觀察淋巴細(xì)胞膜K(v)通道在該細(xì)胞活化和增殖過(guò)程中的作用，采用膜片鉗、熒光檢測(cè)和放射免疫等技術(shù)，檢測(cè)了

5、靜止、增殖(絲裂原刺激)及TEA+絲裂原刺激條件下，K(v)通道電流、[Ca2+]i、IL-2分泌量及淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)。結(jié)果顯示絲裂原刺激后，上述指標(biāo)均顯著升高(p＜0.05)，而TEA+絲裂原組與絲裂原組相比，各項(xiàng)指標(biāo)明顯下降(p＜0.05)。相關(guān)性分析表明K(v)通道電流與[Ca2+]i高度相關(guān)，提示K(v)通道在淋巴細(xì)胞的活化和增殖過(guò)程中起重要作用。 三、淋巴細(xì)胞膜K(v)通道在低氧免疫及適應(yīng)中的作用采用膜片鉗全細(xì)胞電流記

6、錄方法、酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)及反轉(zhuǎn)錄-多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)等方法，同時(shí)檢測(cè)了急性低氧及低氧預(yù)適應(yīng)條件下，淋巴細(xì)胞膜K(v)通道表達(dá)、電流及機(jī)體免疫功能。 1.急性低氧條件下淋巴細(xì)胞膜K(v)通道表達(dá)、電流及機(jī)體免疫功能的變化急性低氧條件下，淋巴細(xì)胞膜K(v)通道表達(dá)、電流、IL-2分泌量及淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)均較對(duì)照組明顯下降(p＜0.05，P＜0.01)，而IgG分泌量無(wú)顯著性變化，表明急性低氧對(duì)B細(xì)胞和體液免疫

7、功能無(wú)明顯影響；急性低氧條件下細(xì)胞免疫功能下降可能與K(v)通道表達(dá)抑制有關(guān)。 2.低氧預(yù)適應(yīng)條件下淋巴細(xì)胞膜K(v)通道表達(dá)、電流及機(jī)體免疫功能的變化與對(duì)照組相比，淋巴細(xì)胞膜K(v)通道的表達(dá)增多，K(v)通道電流、淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)及IL-2分泌量顯著下降，IgG無(wú)顯著性變化；與急性低氧組相比，除IgG無(wú)顯著性變化外，K(v)通道電流、表達(dá)、淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)及IL-2分泌量均顯著增高。提示經(jīng)低氧預(yù)適應(yīng)，細(xì)胞免疫功能具有一定程度

8、的改善，淋巴細(xì)胞膜K(v)通道可能作為一種低氧敏感基因，在免疫系統(tǒng)的低氧適應(yīng)中發(fā)揮作用。 3.K(v)通道阻斷劑對(duì)低氧預(yù)處理淋巴細(xì)胞的K(v)通道表達(dá)、電流及機(jī)體免疫功能的影響與低氧預(yù)適應(yīng)組相比，淋巴細(xì)胞膜K(v)通道表達(dá)、電流、IL-2分泌量及淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)均較對(duì)照組明顯下降，以K(v)通道電流下降更為顯著，IgG分泌量無(wú)顯著性變化。進(jìn)一步提示淋巴細(xì)胞膜K(v)通道在低氧適應(yīng)中的調(diào)控作用是通過(guò)增加K(v)通道的表達(dá)而增大該通

9、道電流而實(shí)現(xiàn)的。 根據(jù)上述結(jié)果，本研究認(rèn)為：1.本實(shí)驗(yàn)所記錄的淋巴細(xì)胞膜K(v)通道全細(xì)胞電流，其最大電流幅度為238.2±70.3pA，激活電壓為-37.6±2.7mV，在+40mV持時(shí)200ms頻率為1Hz、10次去極化刺激下，通道無(wú)失活現(xiàn)象，在復(fù)機(jī)過(guò)程中通道的關(guān)閉時(shí)間為112.6±10.2ms，通道對(duì)10mMTEA敏感；2.淋巴細(xì)胞膜K(v)通道在該細(xì)胞的活化和增殖過(guò)程中起重要作用；3.急性低氧時(shí)，B細(xì)胞和體液免疫功能可能