本文關(guān)鍵詞：低氧條件單核來(lái)源樹(shù)突狀細(xì)胞高表達(dá)C5aR1的microRNA機(jī)制研究

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【摘要】：機(jī)體各組織器官的氧濃度不同。在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中，各種免疫細(xì)胞形成了精細(xì)復(fù)雜的氧感受器以及對(duì)低氧（Hypoxia）適應(yīng)的調(diào)節(jié)機(jī)制，而在疾病狀態(tài)下，長(zhǎng)期的極低氧和極低氧/復(fù)氧震蕩致使組織細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞以及多種免疫細(xì)胞對(duì)低氧適應(yīng)機(jī)制的失代償，進(jìn)而造成免疫分子、免疫細(xì)胞之間相互調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的失衡，導(dǎo)致敗血癥、自身免疫性疾病如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、炎性腸病和系統(tǒng)性紅斑狼瘡等長(zhǎng)期慢性炎癥、腫瘤、外傷等疾病經(jīng)久不愈。 樹(shù)突狀細(xì)胞（DC）是聯(lián)絡(luò)固有免疫和適應(yīng)性免疫的橋梁，也是適應(yīng)性免疫的啟動(dòng)者、增強(qiáng)者以及調(diào)控者。DC對(duì)免疫應(yīng)答的啟動(dòng)、增強(qiáng)還是終止、抑制、指導(dǎo)不同T細(xì)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(jìn)DC的進(jìn)一步成熟，增強(qiáng)其誘導(dǎo)炎性Th細(xì)胞的能力，加重炎癥進(jìn)展。 補(bǔ)體C5a是補(bǔ)體系統(tǒng)功能最強(qiáng)的過(guò)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(fēng)濕性關(guān)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(jìn)髓系細(xì)胞，如單核細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞和未成熟DC釋放炎性因子，促進(jìn)未成熟DC的成熟活化。C5a的生物學(xué)效應(yīng)是通過(guò)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(rèn)的介導(dǎo)C5a生物學(xué)效應(yīng)的主要受體，廣泛表達(dá)于多種免疫細(xì)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(guò)調(diào)控炎性細(xì)胞表達(dá)C5aR1影響C5a介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)進(jìn)展，而相關(guān)研究目前尚未見(jiàn)報(bào)道。 短鏈非編碼RNA（microRNAs）通過(guò)轉(zhuǎn)錄后修飾機(jī)制調(diào)節(jié)基因表達(dá)來(lái)適應(yīng)細(xì)胞低氧的現(xiàn)象和機(jī)制現(xiàn)已逐漸被發(fā)現(xiàn)并證實(shí)。越來(lái)越多的證據(jù)顯示低氧調(diào)節(jié)特定低氧相關(guān)microRNAs的轉(zhuǎn)錄、成熟及功能。miR-210是目前公認(rèn)的一個(gè)最主要低氧相關(guān)microRNA，在低氧適應(yīng)反應(yīng)中有著重要作用，也是目前低氧誘導(dǎo)microRNA的研究焦點(diǎn)。然而，有關(guān)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(guò)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(duì)炎癥信號(hào)通路的影響有助于對(duì)炎癥性疾病病理機(jī)制的認(rèn)識(shí)。 單核細(xì)胞是一類炎性細(xì)胞，并且在炎癥過(guò)程中，可以被誘導(dǎo)分化為炎性DC，從而參與炎癥的進(jìn)展。炎癥部位的低氧微環(huán)境是否可以通過(guò)影響單核細(xì)胞分化為炎性DC，并且影響單核來(lái)源DC表達(dá)C5aR1，從而調(diào)控C5a介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)以及炎癥性疾病的病理過(guò)程，是我們這個(gè)課題前期研究的主要思想。我們的前期結(jié)果發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)魏思?xì)胞在極低氧（2%）不能夠分化為成熟的DC，但高表達(dá)C5aR1（CD88）；并且這些低氧條件的單核來(lái)源的未成熟DC對(duì)C5a及其衍生物C5adesArg的刺激具有高反應(yīng)性；初步的分子機(jī)制研究證實(shí)了低氧上調(diào)MoDC表達(dá)C5aR1是依賴HIF信號(hào)通路負(fù)向調(diào)控GM-CSF/STAT5、IL-4/STAT6信號(hào)通路實(shí)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(hào)通路，深入研究了低氧上調(diào)MoDC表達(dá)C5aR1的分子機(jī)制。 在本課題中，我們以單核來(lái)源DC為研究對(duì)象，利用miR組學(xué)分析、siRNA轉(zhuǎn)染、免疫共沉淀、CIA模型等實(shí)驗(yàn)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)：低氧通過(guò)HIF-1信號(hào)通路誘導(dǎo)miR-342-3p和miR-210的表達(dá)上調(diào)；其中miR-342-3p通過(guò)直接靶向STAT5b和靶向降解羧肽酶USP13負(fù)向調(diào)控STAT5、STAT6的組成型表達(dá)，抑制GM-CSF/STAT5、IL-4/STAT6信號(hào)通路，從而參與介導(dǎo)了低氧上調(diào)MoDC表達(dá)C5aR1；miR-210通過(guò)直接靶向但促進(jìn)PTPN1的表達(dá)負(fù)向調(diào)控STAT5、STAT6的磷酸化從而抑制了STAT5、STAT6信號(hào)通路的活化，進(jìn)而參與介導(dǎo)了低氧上調(diào)MoDC表達(dá)C5aR1。在II型膠原誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)性關(guān)節(jié)炎模型（CIA）中，miR-342-3p和miR-210的血清水平與疾病的進(jìn)展具有顯著的相關(guān)性，并且我們通過(guò)miR-342-3p和miR-210的拮抗劑和模擬物對(duì)誘導(dǎo)兩周的CIA小鼠進(jìn)行體內(nèi)干預(yù)發(fā)現(xiàn)，抑制miR-342-3p和miR-210能夠降低CIA的疾病嚴(yán)重程度，而過(guò)表達(dá)miR-342-3p和miR-210則加重，進(jìn)一步證實(shí)了miR-342-3p和miR-210在CIA病理過(guò)程中發(fā)揮致病作用。綜上，我們基于MoDC，對(duì)C5a相關(guān)關(guān)節(jié)炎的病理過(guò)程做出如下推測(cè)，受累的炎性關(guān)節(jié)腔內(nèi)的低氧因素誘導(dǎo)進(jìn)入炎癥部位的單核細(xì)胞高表達(dá)miR-342-3p和miR-210，后二者分別通過(guò)USP13和PTPN1抑制微環(huán)境中的炎性因子GM-CSF和IL-4誘導(dǎo)信號(hào)通路STAT5和STAT6的活化，從而抑制單核細(xì)胞分化為成熟DC，這些未成熟的MoDC具有較強(qiáng)的攝取關(guān)節(jié)腔內(nèi)自身膠原抗原，和高表達(dá)C5aR1的特征，在C5a及其衍生物存在的情況下，能夠被誘導(dǎo)成熟；這些攝取了關(guān)節(jié)腔內(nèi)自身抗原的DC進(jìn)入外周淋巴器官后，誘導(dǎo)自身反應(yīng)性T的分化活化，，從而推動(dòng)C5a相關(guān)關(guān)節(jié)炎的病理過(guò)程。 本研究將炎性反應(yīng)中的低氧、C5a/C5aR1、DC三個(gè)因素聯(lián)系起來(lái)，從miR層面上，對(duì)低氧引起MoDC上調(diào)C5aR1表達(dá)的分子機(jī)制做出了新的解釋，豐富了對(duì)低氧和C5a相關(guān)炎性疾病病理機(jī)制方面的認(rèn)識(shí)；也為miR-342-3p和miR-210，在C5a相關(guān)的炎性疾病中作為潛在的血清標(biāo)志物或者藥物靶點(diǎn)的設(shè)計(jì)提供了有力的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R392

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1303275