低氧条件单核来源树突状细胞高表达C5aR1的microRNA机制研究

发布时间：2017-12-18 07:12

  本文关键词：低氧条件单核来源树突状细胞高表达C5aR1的microRNA机制研究

  更多相关文章： 树突状细胞 C5aR1 HIF-1α miR-342-3p miR-210

【摘要】：机体各组织器官的氧浓度不同。在长期进化过程中，各种免疫细胞形成了精细复杂的氧感受器以及对低氧（Hypoxia）适应的调节机制，而在疾病状态下，长期的极低氧和极低氧/复氧震荡致使组织细胞、血管内皮细胞以及多种免疫细胞对低氧适应机制的失代偿，进而造成免疫分子、免疫细胞之间相互调控网络的失衡，导致败血症、自身免疫性疾病如类风湿性关节炎、炎性肠病和系统性红斑狼疮等长期慢性炎症、肿瘤、外伤等疾病经久不愈。 树突状细胞（DC）是联络固有免疫和适应性免疫的桥梁，也是适应性免疫的启动者、增强者以及调控者。DC对免疫应答的启动、增强还是终止、抑制、指导不同T细胞亚群的分化都取决于其功能状态和亚群，而DC的功能状态受到其所处微环境的影响。炎症微环境中的多种炎性因子促进DC的进一步成熟，增强其诱导炎性Th细胞的能力，，加重炎症进展。 补体C5a是补体系统功能最强的过敏毒素，在许多炎症性疾病中发挥重要的炎症介质作用，如类风湿性关节炎、败血症等。C5a是炎性微环境中的一类主要内源性炎性因子，能招募并促进髓系细胞，如单核细胞、单核巨噬细胞和未成熟DC释放炎性因子，促进未成熟DC的成熟活化。C5a的生物学效应是通过其受体-C5aR1（CD88）和C5L2完成的。其中，C5aR1属于G蛋白偶联受体超家族成员，是目前公认的介导C5a生物学效应的主要受体，广泛表达于多种免疫细胞表面。在一些炎症性疾病中，炎症部位的低氧因素有可能通过调控炎性细胞表达C5aR1影响C5a介导的炎症反应进展，而相关研究目前尚未见报道。 短链非编码RNA（microRNAs）通过转录后修饰机制调节基因表达来适应细胞低氧的现象和机制现已逐渐被发现并证实。越来越多的证据显示低氧调节特定低氧相关microRNAs的转录、成熟及功能。miR-210是目前公认的一个最主要低氧相关microRNA，在低氧适应反应中有着重要作用，也是目前低氧诱导microRNA的研究焦点。然而，有关于miR-210的研究大多数集中在肿瘤，最近有研究显示miR-210通过影响Th17的分化在自身免疫疾病等炎性疾病中也发挥着重要的作用。因此，发现新的受低氧控制的microRNA，了解其对炎症信号通路的影响有助于对炎症性疾病病理机制的认识。 单核细胞是一类炎性细胞，并且在炎症过程中，可以被诱导分化为炎性DC，从而参与炎症的进展。炎症部位的低氧微环境是否可以通过影响单核细胞分化为炎性DC，并且影响单核来源DC表达C5aR1，从而调控C5a介导的炎症反应以及炎症性疾病的病理过程，是我们这个课题前期研究的主要思想。我们的前期结果发现：单核细胞在极低氧（2%）不能够分化为成熟的DC，但高表达C5aR1（CD88）；并且这些低氧条件的单核来源的未成熟DC对C5a及其衍生物C5adesArg的刺激具有高反应性；初步的分子机制研究证实了低氧上调MoDC表达C5aR1是依赖HIF信号通路负向调控GM-CSF/STAT5、IL-4/STAT6信号通路实现的。至此，本课题从microRNA角度，围绕低氧抑制GM-CSF/STAT5、IL-4/STAT6信号通路，深入研究了低氧上调MoDC表达C5aR1的分子机制。 在本课题中，我们以单核来源DC为研究对象，利用miR组学分析、siRNA转染、免疫共沉淀、CIA模型等实验技术，发现：低氧通过HIF-1信号通路诱导miR-342-3p和miR-210的表达上调；其中miR-342-3p通过直接靶向STAT5b和靶向降解羧肽酶USP13负向调控STAT5、STAT6的组成型表达，抑制GM-CSF/STAT5、IL-4/STAT6信号通路，从而参与介导了低氧上调MoDC表达C5aR1；miR-210通过直接靶向但促进PTPN1的表达负向调控STAT5、STAT6的磷酸化从而抑制了STAT5、STAT6信号通路的活化，进而参与介导了低氧上调MoDC表达C5aR1。在II型胶原诱导的实验性关节炎模型（CIA）中，miR-342-3p和miR-210的血清水平与疾病的进展具有显著的相关性，并且我们通过miR-342-3p和miR-210的拮抗剂和模拟物对诱导两周的CIA小鼠进行体内干预发现，抑制miR-342-3p和miR-210能够降低CIA的疾病严重程度，而过表达miR-342-3p和miR-210则加重，进一步证实了miR-342-3p和miR-210在CIA病理过程中发挥致病作用。综上，我们基于MoDC，对C5a相关关节炎的病理过程做出如下推测，受累的炎性关节腔内的低氧因素诱导进入炎症部位的单核细胞高表达miR-342-3p和miR-210，后二者分别通过USP13和PTPN1抑制微环境中的炎性因子GM-CSF和IL-4诱导信号通路STAT5和STAT6的活化，从而抑制单核细胞分化为成熟DC，这些未成熟的MoDC具有较强的摄取关节腔内自身胶原抗原，和高表达C5aR1的特征，在C5a及其衍生物存在的情况下，能够被诱导成熟；这些摄取了关节腔内自身抗原的DC进入外周淋巴器官后，诱导自身反应性T的分化活化，从而推动C5a相关关节炎的病理过程。 本研究将炎性反应中的低氧、C5a/C5aR1、DC三个因素联系起来，从miR层面上，对低氧引起MoDC上调C5aR1表达的分子机制做出了新的解释，丰富了对低氧和C5a相关炎性疾病病理机制方面的认识；也为miR-342-3p和miR-210，在C5a相关的炎性疾病中作为潜在的血清标志物或者药物靶点的设计提供了有力的实验依据。
【学位授予单位】：第二军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R392

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 Yu-Shan Chen;Xiao-Bo Qiu;;Ubiquitin at the crossroad of cell death and survival[J];Chinese Journal of Cancer;2013年12期

2 Wenwen Jia;Wen Chen;Jiuhong Kang;;The Functions of MicroRNAs and Long Non-coding RNAs in Embryonic and Induced Pluripotent Stem Cells[J];Genomics,Proteomics & Bioinformatics;2013年05期

3 洪敏俐;陈慧暖;洪春霖;宋小玲;黄小华;李德秀;陈文喜;郑佩地;;喘可治注射液对COPD患者外周血单个核细胞分泌TNF-α的影响[J];福建中医药大学学报;2013年06期

4 袁浩;周毅峰;曹友德;陈雪初;马玲飞;;CD~4+CD25~+调节性T细胞及其相关蛋白Foxp3在小儿支原体肺炎患者中的表达[J];广东医学;2013年24期

5 何龙;高江平;;MicroRNAs在肾细胞癌中调控作用机制及应用[J];创伤与急危重病医学;2014年03期

6 周畅;陈芳;陆艳霞;袁理;李学农;;PRL-1基因3’UTR荧光素酶报告基因载体及突变体的构建[J];解剖学研究;2014年02期

7 杨靖梅;朱彦;周乔;徐屹;;补体5a及其受体和效应通路与牙周炎的关系[J];国际口腔医学杂志;2014年05期

8 李璐;李婷;李沐;吴炎;齐琳;崔东明;胡薇;;MiRNA-93-5p对VEGF的转录调控及其与梅花鹿茸细胞增殖的关系[J];东北林业大学学报;2014年11期

9 赵建;刘建亮;;miR-183及MAPK1蛋白在非小细胞肺癌中的表达及其意义[J];解剖学研究;2014年05期

10 陈胜;王伟;王亮;张颖;贾战生;;胞外体在微RNA转运过程中的作用[J];国际检验医学杂志;2014年24期

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 吴畏;鉴定直肠癌异常表达的miRNAs及其与恶性演进的关系[D];中南大学;2011年

2 彭丽华;腹泻型肠易激综合征及溃疡性结肠炎大肠黏膜全基因组及MicroRNA表达谱研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2010年

3 黄星;凋亡抑制蛋白XIAP抑制自噬促进肿瘤形成的作用机制研究[D];中国科学技术大学;2013年

4 王少鑫;CUEDC2在结肠炎相关肿瘤中作用机制的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2013年

5 钟国成;microRNA-15b对Lewis肺癌小鼠脾脏CD8~+T淋巴细胞功能的调控及机制研究[D];第三军医大学;2013年

6 刘志广;腺苷A_1受体在癫痫发病机制中的作用及其与GABA信号通路相关性的研究[D];华中科技大学;2013年

7 杨浩;miR-140-5p通过靶向调节TGFBR1和FGF9抑制肝细胞癌增殖和侵袭转移[D];中南大学;2013年

8 宋广忠;乙型肝炎重症化过程中microRNA-210的改变及功能研究[D];浙江大学;2013年

9 杨萍;腺苷受体A_1在肝脏疾病发病机制中的作用研究[D];南京理工大学;2013年

10 潘伟波;骨肉瘤细胞MG63中内源性microRNA-27a对骨肉瘤恶性行为的影响及其调控靶基因的研究[D];浙江大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王伟;MicroRNA-221调控结直肠癌细胞中CDKN1C/p57表达的实验研究[D];南方医科大学;2011年

2 职润;槲寄生蛋白CM-1对结肠癌miR-135调节作用的研究[D];吉林大学;2010年

3 吴共发;miR-200a和上皮—间质转化在结直肠癌中的研究[D];南方医科大学;2012年

4 李吉;miR-222在结直肠癌细胞系HCT116中的表达及其靶基因c-Fos的鉴定[D];苏州大学;2013年

5 高增艳;红霉素对COPD大鼠组蛋白去乙酰化酶2活性与糖皮质激素抵抗的影响及机制[D];郑州大学;2013年

6 高利飞;miR-224及miR-378e在大肠癌组织中的表达及其临床意义[D];河北医科大学;2013年

7 孙雪娟;Beclin1是p53调节白藜芦醇诱导人结肠癌HCT-116细胞自噬的关键分子[D];河北医科大学;2013年

8 闫伟;中国藏、汉人群UGT1A9，1A7遗传多态性的比较分析及结直肠癌候选基因3’UTR功能风险预警标志物的初步筛查[D];西北大学;2013年

9 赵焱;定量检测猪天然调节性T细胞转录因子的夹心ELISA方法[D];南京农业大学;2012年

10 张璇;重组人CR1-SCR1-3活性片段的制备及其对补体介导的脓毒症炎症损伤的保护性研究[D];第三军医大学;2013年

本文编号：1303274