本文關鍵詞：低氧條件單核來源樹突狀細胞高表達C5aR1的microRNA機制研究

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【摘要】：機體各組織器官的氧濃度不同。在長期進化過程中，各種免疫細胞形成了精細復雜的氧感受器以及對低氧（Hypoxia）適應的調(diào)節(jié)機制，而在疾病狀態(tài)下，長期的極低氧和極低氧/復氧震蕩致使組織細胞、血管內(nèi)皮細胞以及多種免疫細胞對低氧適應機制的失代償，進而造成免疫分子、免疫細胞之間相互調(diào)控網(wǎng)絡的失衡，導致敗血癥、自身免疫性疾病如類風濕性關節(jié)炎、炎性腸病和系統(tǒng)性紅斑狼瘡等長期慢性炎癥、腫瘤、外傷等疾病經(jīng)久不愈。 樹突狀細胞（DC）是聯(lián)絡固有免疫和適應性免疫的橋梁，也是適應性免疫的啟動者、增強者以及調(diào)控者。DC對免疫應答的啟動、增強還是終止、抑制、指導不同T細胞亞群的分化都取決于其功能狀態(tài)和亞群，而DC的功能狀態(tài)受到其所處微環(huán)境的影響。炎癥微環(huán)境中的多種炎性因子促進DC的進一步成熟，增強其誘導炎性Th細胞的能力，，加重炎癥進展。 補體C5a是補體系統(tǒng)功能最強的過敏毒素，在許多炎癥性疾病中發(fā)揮重要的炎癥介質(zhì)作用，如類風濕性關節(jié)炎、敗血癥等。C5a是炎性微環(huán)境中的一類主要內(nèi)源性炎性因子，能招募并促進髓系細胞，如單核細胞、單核巨噬細胞和未成熟DC釋放炎性因子，促進未成熟DC的成熟活化。C5a的生物學效應是通過其受體-C5aR1（CD88）和C5L2完成的。其中，C5aR1屬于G蛋白偶聯(lián)受體超家族成員，是目前公認的介導C5a生物學效應的主要受體，廣泛表達于多種免疫細胞表面。在一些炎癥性疾病中，炎癥部位的低氧因素有可能通過調(diào)控炎性細胞表達C5aR1影響C5a介導的炎癥反應進展，而相關研究目前尚未見報道。 短鏈非編碼RNA（microRNAs）通過轉錄后修飾機制調(diào)節(jié)基因表達來適應細胞低氧的現(xiàn)象和機制現(xiàn)已逐漸被發(fā)現(xiàn)并證實。越來越多的證據(jù)顯示低氧調(diào)節(jié)特定低氧相關microRNAs的轉錄、成熟及功能。miR-210是目前公認的一個最主要低氧相關microRNA，在低氧適應反應中有著重要作用，也是目前低氧誘導microRNA的研究焦點。然而，有關于miR-210的研究大多數(shù)集中在腫瘤，最近有研究顯示miR-210通過影響Th17的分化在自身免疫疾病等炎性疾病中也發(fā)揮著重要的作用。因此，發(fā)現(xiàn)新的受低氧控制的microRNA，了解其對炎癥信號通路的影響有助于對炎癥性疾病病理機制的認識。 單核細胞是一類炎性細胞，并且在炎癥過程中，可以被誘導分化為炎性DC，從而參與炎癥的進展。炎癥部位的低氧微環(huán)境是否可以通過影響單核細胞分化為炎性DC，并且影響單核來源DC表達C5aR1，從而調(diào)控C5a介導的炎癥反應以及炎癥性疾病的病理過程，是我們這個課題前期研究的主要思想。我們的前期結果發(fā)現(xiàn)：單核細胞在極低氧（2%）不能夠分化為成熟的DC，但高表達C5aR1（CD88）；并且這些低氧條件的單核來源的未成熟DC對C5a及其衍生物C5adesArg的刺激具有高反應性；初步的分子機制研究證實了低氧上調(diào)MoDC表達C5aR1是依賴HIF信號通路負向調(diào)控GM-CSF/STAT5、IL-4/STAT6信號通路實現(xiàn)的。至此，本課題從microRNA角度，圍繞低氧抑制GM-CSF/STAT5、IL-4/STAT6信號通路，深入研究了低氧上調(diào)MoDC表達C5aR1的分子機制。 在本課題中，我們以單核來源DC為研究對象，利用miR組學分析、siRNA轉染、免疫共沉淀、CIA模型等實驗技術，發(fā)現(xiàn)：低氧通過HIF-1信號通路誘導miR-342-3p和miR-210的表達上調(diào)；其中miR-342-3p通過直接靶向STAT5b和靶向降解羧肽酶USP13負向調(diào)控STAT5、STAT6的組成型表達，抑制GM-CSF/STAT5、IL-4/STAT6信號通路，從而參與介導了低氧上調(diào)MoDC表達C5aR1；miR-210通過直接靶向但促進PTPN1的表達負向調(diào)控STAT5、STAT6的磷酸化從而抑制了STAT5、STAT6信號通路的活化，進而參與介導了低氧上調(diào)MoDC表達C5aR1。在II型膠原誘導的實驗性關節(jié)炎模型（CIA）中，miR-342-3p和miR-210的血清水平與疾病的進展具有顯著的相關性，并且我們通過miR-342-3p和miR-210的拮抗劑和模擬物對誘導兩周的CIA小鼠進行體內(nèi)干預發(fā)現(xiàn)，抑制miR-342-3p和miR-210能夠降低CIA的疾病嚴重程度，而過表達miR-342-3p和miR-210則加重，進一步證實了miR-342-3p和miR-210在CIA病理過程中發(fā)揮致病作用。綜上，我們基于MoDC，對C5a相關關節(jié)炎的病理過程做出如下推測，受累的炎性關節(jié)腔內(nèi)的低氧因素誘導進入炎癥部位的單核細胞高表達miR-342-3p和miR-210，后二者分別通過USP13和PTPN1抑制微環(huán)境中的炎性因子GM-CSF和IL-4誘導信號通路STAT5和STAT6的活化，從而抑制單核細胞分化為成熟DC，這些未成熟的MoDC具有較強的攝取關節(jié)腔內(nèi)自身膠原抗原，和高表達C5aR1的特征，在C5a及其衍生物存在的情況下，能夠被誘導成熟；這些攝取了關節(jié)腔內(nèi)自身抗原的DC進入外周淋巴器官后，誘導自身反應性T的分化活化，從而推動C5a相關關節(jié)炎的病理過程。 本研究將炎性反應中的低氧、C5a/C5aR1、DC三個因素聯(lián)系起來，從miR層面上，對低氧引起MoDC上調(diào)C5aR1表達的分子機制做出了新的解釋，豐富了對低氧和C5a相關炎性疾病病理機制方面的認識；也為miR-342-3p和miR-210，在C5a相關的炎性疾病中作為潛在的血清標志物或者藥物靶點的設計提供了有力的實驗依據(jù)。
【學位授予單位】：第二軍醫(yī)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R392

【共引文獻】

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本文編號：1303274