自然殺傷細(xì)胞(Natural Killer Cells,NK)是天然免疫的主要成分,可作為抵抗殺傷腫瘤細(xì)胞和病毒感染的細(xì)胞的第一道防線。NK細(xì)胞能夠直接裂解靶細(xì)胞,這種殺傷能力由NK細(xì)胞釋放顆粒酶等實(shí)現(xiàn)的。NK細(xì)胞消除靶細(xì)胞的另一種機(jī)制是通過死亡受體如Fas等誘導(dǎo)靶細(xì)胞的凋亡,還可以通過分泌細(xì)胞因子如IFN-γ等發(fā)揮殺傷作用。NK細(xì)胞起源于骨髓中的造血干細(xì)胞(Haematopoietic Stem Cell,HSC),通過各種細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子的信號(hào)傳導(dǎo)調(diào)節(jié)NK細(xì)胞發(fā)育成熟。源自多能祖細(xì)胞的常見淋巴樣祖細(xì)胞(Common Lymphoid Progenitor,CLP)可分化成NK前體細(xì)胞(NKp),NKp細(xì)胞表達(dá)IL-15受體β鏈(CD122),使其能夠?qū)L-15起反應(yīng)。在IL-15信號(hào)傳導(dǎo)下,NKp發(fā)展成未成熟的NK細(xì)胞(iNK)和成熟的NK細(xì)胞(mNK)。另外,NK細(xì)胞發(fā)育成熟需要轉(zhuǎn)錄因子的參與,E4BP4指導(dǎo)iNK發(fā)育成mNK,Eomes和T-bet能夠促進(jìn)NK細(xì)胞的成熟。NK細(xì)胞的激活主要通過IL-15介導(dǎo)的mTOR信號(hào)通路,mTOR激酶作為NK細(xì)胞增殖和激活的關(guān)鍵代謝檢查點(diǎn)起著至關(guān)重要的作用。由mTOR介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)主要通過誘導(dǎo)E4BP4調(diào)節(jié)早期NK細(xì)胞發(fā)育,E4BP4是NK細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子,其通過上調(diào)CD122表達(dá)來維持IL-15對(duì)NK細(xì)胞的激活。G蛋白偶聯(lián)受體(G protein-coupled receptors,GPCR)是一個(gè)七次跨膜結(jié)構(gòu)域受體,介導(dǎo)許多細(xì)胞外信號(hào)的細(xì)胞反應(yīng)。GPCR在很多生理過程中起著重要作用,包括調(diào)節(jié)代謝、發(fā)育、激素穩(wěn)態(tài)、炎癥反應(yīng)和攝食行為。因此,GPCR被認(rèn)為是開發(fā)用于許多人類疾病藥物的有吸引力的靶標(biāo)。GPR84是G蛋白偶聯(lián)家族中的一員,屬于中鏈脂肪酸受體。GPR84在免疫細(xì)胞中與炎癥緊密相關(guān),但是它與NK細(xì)胞之間的聯(lián)系研究甚少。因此,研究G蛋白偶聯(lián)受體GPR84對(duì)NK細(xì)胞的免疫調(diào)控作用及其機(jī)理具有重要的意義。在本研究中,我們首先發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞被激活后,GPR84受體表達(dá)上調(diào),表明GPR84受體與NK細(xì)胞的發(fā)育或功能可能具有一定的關(guān)系。因此我們首先檢測GPR84基因敲除小鼠與野生型WT小鼠脾臟各種免疫細(xì)胞的比例,結(jié)果表明GPR84基因敲除小鼠與野生型WT小鼠脾臟T細(xì)胞、B細(xì)胞比例無明顯差異,但是GPR84基因敲除小鼠相比于WT小鼠NK細(xì)胞的比例和數(shù)量都有所下降。接著我們又研究NK細(xì)胞的發(fā)育成熟,分析GPR84基因敲除小鼠脾臟中NK前體細(xì)胞(NKp)、未成熟NK細(xì)胞(iNK)和成熟NK細(xì)胞(mNK),結(jié)果表明GPR84受體促進(jìn)小鼠NK細(xì)胞的發(fā)育和成熟。為了進(jìn)一步研究GPR84受體NK細(xì)胞功能的影響,我們體外和體內(nèi)分別研究了NK細(xì)胞殺傷能力和抗腫瘤能力,結(jié)果表明GPR84基因缺失NK細(xì)胞的殺傷能力減弱,GPR84基因敲除小鼠體內(nèi)黑色素瘤向肺部轉(zhuǎn)移更快,說明GPR84受體促進(jìn)NK細(xì)胞的殺傷能力和抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展。最后,我們研究發(fā)現(xiàn)GPR84受體通過促進(jìn)NK細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄因子T-bet和Eomes的表達(dá)進(jìn)而促進(jìn)NK細(xì)胞的發(fā)育成熟的。另外,GPR84受體還促進(jìn)NK細(xì)胞中mTOR信號(hào)通路的激活來調(diào)控NK細(xì)胞的成熟與功能。綜上所述,GPR84受體對(duì)NK細(xì)胞來說是一個(gè)激活性受體,通過促進(jìn)IL-15介導(dǎo)的mTOR信號(hào)通路的激活進(jìn)而提高T-bet和Eomes的表達(dá),從而促進(jìn)NK細(xì)胞的發(fā)育、成熟與功能。此研究提示我們,GPR84受體可能成為激活NK細(xì)胞功能一個(gè)潛在的靶標(biāo)。
【學(xué)位單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R392
【部分圖文】：

華東師范 學(xué) 2019 屆碩 學(xué)位論 在質(zhì)膜上的典型GPCR信號(hào)傳導(dǎo)中，與受體結(jié)合的激動(dòng)劑引起受體構(gòu)象的改變并導(dǎo)致異源三聚體GTP結(jié)合蛋白的活化[18]。G蛋白由三個(gè)相關(guān)的蛋白質(zhì)亞基組成：α、β和γ。G蛋白基于其α亞基的特性進(jìn)行分類，并且有16個(gè)已知的α-亞基在功能上分為四個(gè)亞家族：Gαs、Gαi、Gαq和Gα12[19]。當(dāng)無活性時(shí)，α-亞基與GDP和βγ-復(fù)合物結(jié)合形成三聚體蛋白質(zhì)復(fù)合物[20, 21]。與前體結(jié)合時(shí)，該受體促進(jìn)了GDP的釋放，促進(jìn)了GTP與α-亞基的結(jié)合，以及α-亞基與βγ-復(fù)合物的結(jié)合。然后，α-亞基和βγ-復(fù)合物均可調(diào)節(jié)各種細(xì)胞內(nèi)效應(yīng)物（例如，通過βγ-復(fù)合物的α-亞基和鉀通道的腺苷酸環(huán)化酶），如圖1.1所示[22]。

圖1.3 G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）家族（圖片來自參考文獻(xiàn)[42]）Fig 1.3 G Protein-Coupled receptor family (Photo，[42])盡管大量的G蛋白偶聯(lián)受體是治療藥物的靶標(biāo)并且已經(jīng)被廣泛研究應(yīng)用，許多其他家庭成員并非如此。超過100個(gè)GPCR仍然是未被應(yīng)用的，因?yàn)閮?nèi)源性生的激活它們的配體要么是未知的，要么是不完全被接受的，還有更多缺乏良表征的配體可用于幫助確定它們的功能和生理作用[43]。盡管如此，基于與疾病關(guān)聯(lián)，或與小鼠模型中相應(yīng)基因的“敲除”相關(guān)的表型，許多這些定義不明確GPCR目前被認(rèn)為具有潛在的治療機(jī)會(huì)。一個(gè)最典型的例子就是GPR84 ，其中斷可能在特發(fā)性肺部病變和其他適應(yīng)癥中有效，并且之前的研究已經(jīng)評(píng)估了這受體的拮抗作用是否對(duì)治療潰瘍性結(jié)腸炎有效。此外，還有人提出，GPR84的活可能會(huì)導(dǎo)致治療動(dòng)脈粥樣硬化的效果[44]。

超過與抑制性受體結(jié)合的分子的表達(dá)，以實(shí)現(xiàn)靶細(xì)胞裂解。稱為 ADCC（抗體依賴性細(xì)胞毒性）的間接識(shí)別機(jī)制利用 NK 細(xì)胞表達(dá) FcγRIIIα 受體（CD16）的能力，這反過來又能夠進(jìn)行抗體包被的靶細(xì)胞檢測[57, 58]。正確靶標(biāo)識(shí)別的作用是激活 NK 細(xì)胞中的殺傷機(jī)制：細(xì)胞毒性顆粒的胞吐作用或死亡受體介導(dǎo)的細(xì)胞毒性。細(xì)胞毒性顆粒含有穿孔素、成孔蛋白和顆粒酶-絲氨酸蛋白酶。穿孔素在靶細(xì)胞膜上產(chǎn)生孔隙，允許顆粒酶進(jìn)入細(xì)胞并通過半胱天冬酶依賴性和獨(dú)立途徑引發(fā)細(xì)胞凋亡[59-61]。在死亡受體介導(dǎo)的細(xì)胞毒性中，由 NK 細(xì)胞產(chǎn)生的死亡配體附著于靶細(xì)胞表面上表達(dá)的死亡受體，從而激活半胱天冬酶級(jí)聯(lián)，導(dǎo)致識(shí)別的物體死亡。 Fas 配體、腫瘤壞死因子（TNF）、TNF 相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TRAIL）和淋巴毒素 α（LTα）已被確定為死亡受體配體。此外，NK 細(xì)胞分泌干擾素 γ（IFNγ），通過形成正反饋回路來調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)反應(yīng)的各個(gè)方面，包括 NK 細(xì)胞作用[663]。

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本文編號(hào)：2812825