孕激素、microRNA及IRAK1對單核巨噬細胞Toll樣受體信號轉導調控研究.pdf

1、Toll樣受體(Tolllikereceptors,TLRs)屬于IL-1R/TLR受體超家族,其胞漿區(qū)存在同源性。在哺乳動物中已發(fā)現(xiàn)12種TLRs,除了主要表達于巨噬細胞和樹突狀細胞外,多種組織細胞均發(fā)現(xiàn)TLRs。TLRs是重要的模式識別受體,能識別相應保守的病原相關模式分子,活化細胞內下游信號通路,誘導免疫相關基因表達,啟動固有免疫應答,以清除病原體和受感染的細胞,構成機體免疫反應的第一道防線。其異常的活化能導致免疫缺陷、膿毒性休克

2、、自身免疫疾病。Toll樣受體信號轉導相關分子的研究具有重要意義,為此本課題對孕激素和白介素1受體相關激酶1(interleukin-1receptor-associated-1kinase-1,IRAK1)對單核巨噬細胞Toll樣受體信號轉導的調控展開研究。
　　 第一部分孕激素、microRNA參與巨噬細胞中TOLL樣受體信號通路調控研究
　　 孕激素由卵巢的黃體細胞和顆粒細胞分泌。除了在維持妊娠中起重要作用外,很多

3、研究發(fā)現(xiàn)妊娠生理濃度的孕激素具有免疫調節(jié)作用,但機制尚未完全明確。本課題發(fā)現(xiàn)孕激素能通過調控TLR信號通路,抑制巨噬細胞對細菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)和病毒雙鏈RNA模擬物(polyinosinicpolycytidylicacid,poly(I:C))的應答,下調TLR3和TLR4介導的IL-6,iNOS,TNF-α等炎性因子及I型干擾素IFN-β的表達。
　　 microRNAs是一類非編碼小R

4、NAs,對免疫系統(tǒng)平衡有重要的調節(jié)作用,microRNAs異常表達可導致免疫功能失調、引起慢性炎癥和自身免疫疾病。在本研究,我們發(fā)現(xiàn)microRNAs參與孕激素介導的固有免疫調節(jié)作用。TLR信號通路的負性調控因子miR146a,在孕激素處理的巨噬細胞中表達上調,而抑制miR146a活性后,其靶點分子IRAK1上調,LPS誘導的IL-6表達明顯增加。且抑制miR146a活性后,孕激素抑制LPS誘導的IL-6表達作用減弱。同時,孕激素能明顯

5、下調miR-155表達,調控LPS及poly(I:C)誘導的IL-6、IFN-β的表達。增加miR-155活性后,LPS或poly(I:C)誘導的IFN-β表達上調,且孕激素抑制LPS或poly(I:C)誘導的IL-6、IFN-β表達作用減弱。本研究首次揭示孕激素調控巨噬細胞中miR-146a、miR-155的表達,證實了孕激素能通過上調miR-146a抑制巨噬細胞中LPS誘導的炎性因子IL-6,通過下調miR-155抑制LPS或pol

6、y(I:C)誘導的IL-6和Ⅰ型干擾素IFN-β表達,提出了孕激素調節(jié)免疫反應的新機制。
　　 第二部分IRAK1調節(jié)單核巨噬細胞中TOLL樣受體信號轉導研究
　　 白介素1受體相關激酶1(interleukin-1receptor-associated-1kinase-1,IRAK1)屬于IRAKs家族,其含有死亡結構域和蛋白激酶結構域,其在TLRs/IL-1R家族介導的信號級聯(lián)反應中起重要作用。IRAK1c是廣泛表達

7、于人類各組織的一種IRAK1剪切變體,是腦中IRAK1的主要存在形式,其含有作為接頭分子的死亡結構域,但其缺失11外顯子編碼區(qū)而不具蛋白激酶活性。我們研究發(fā)現(xiàn)人源性單核巨噬細胞系THP-1細胞主要表達IRAK1蛋白,另外也表達IRAK1c蛋白。LPS刺激THP-1細胞后,IRAK1發(fā)生磷酸化而活化。我們構建含蛋白激酶活性的IRAK1高表達載體和不含蛋白激酶活性IRAK1c高表達載體,轉染到佛波脂(phorbol12-myristate1

8、3-acetate,PMA)活化的THP-1細胞中。與對照空載體組相比,LPS刺激后,含IRAK1高表達載體的單核巨噬細胞的炎性細胞因子IL-6,TNF-α表達顯著增加,而LPS或poly(I:C)刺激后,Ⅰ型干擾素IFN-β表達的下調。IRAK1c高表達的單核巨噬細胞中LPS或poly(I:C)誘導的IL-6,TNF-α明顯下調,而Ⅰ型干擾素IFN-β表達增加。LPS刺激干擾IRAK1及IRAK1c的細胞,IL-6,TNF-α表達下調

9、,而Ⅰ型干擾素IFN-β表達的上調,與IRAK1過表達結果相反,進一步證實了IRAK1對炎性因子和Ⅰ型干擾素的調控作用。為進一步研究其作用機制,我們檢測MAPK活化水平的改變。LPS刺激后,含IRAK1c高表達組與對照組相比,ERK磷酸化水平?jīng)]有改變。
　　 綜上所述,IRAK1能促進炎性因子表達而抑制Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生,可能是作為接頭分子的死亡結構域和具有激酶活性的蛋白激酶結構域在其介導的下游的信號轉導中發(fā)揮不同的作用的結果。廣