IL-33转基因小鼠的建立和IL-33对肺部炎症的增强作用

发布时间：2017-12-27 19:19

本文关键词：IL-33转基因小鼠的建立和IL-33对肺部炎症的增强作用　出处：《中国协和医科大学》2010年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】： 白细胞介素33(Interleukin 33, IL-33)是近年发现的IL-1类细胞因子家族的成员。它的受体是早于它被发现的孤儿受体ST2。作为细胞表面受体的ST2主要表达于Th2辅助性淋巴细胞、肥大细胞等细胞表面,IL-33具有促进Th2细胞免疫的作用。而在临床上IL-33和ST2与自身免疫病、变态反应性疾病、心血管疾病和神经退行性病变等的发生发展相关,从而引起人们的关注。小鼠腹腔注射重组的IL-33分子,动物表现为呼吸道和消化道的炎症损伤,脾脏肿大。而对于动物体内内源性的IL-33表达上升的研究目前未有报道。在分子结构上IL-33分子具有核定位功能域和IL-1类细胞因子活性功能域。IL-33分子本身缺乏分泌信号,目前对于IL-33细胞因子的分泌释放和它作为活性细胞因子的分泌形式等都存在着争议。为了研究IL-33在小鼠体内的内源性表达及其对动物的影响,我们首先从新生小鼠的组织中克隆了小鼠的IL-33基因,并将该基因构建到以CMV为启动子的真核表达载体pCDNA3.1上,通过显微注射的方式建立了CMV-mIL-33的转基因小鼠。通过免疫印迹分析检测到在转基因小鼠的肺脏、心脏、肾脏和胰腺组织中IL-33表达提高。高表达的IL-33分子在肺脏组织以18 kDa的形式分泌到呼吸道。通过双向电泳分析18 kDa分子的等电点性质,发现高表达的18 kDa的IL-33分子更接近于小鼠IL-33分子中有功能活性的109-266 aa肽段的肽段等电点性质。 mIL-33转基因对小鼠的出生率、性别比率、体重等并没有产生影响。大体解剖和组织学分析没有发现转基因动物的脑、心脏、肝脏、脾脏、肾脏、小肠等受到影响。病理学分析发现IL-33转基因小鼠的肺脏出现炎症性反应：在支气管和小血管周围出现了包括嗜酸性粒细胞在内的炎性细胞浸润；在转基因小鼠的呼吸道出现了杯状细胞的高反应性和粘液性物质的聚集；对肺组织灌洗液的分析发现灌洗液中的嗜酸性粒细胞、嗜中性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞等各类炎性细胞数目增加,炎性细胞因子IL-5、IL-8、IL-13的水平提高,IgE水平提高,同时炎症抑制性细胞因子IL-10和可溶性ST2的水平也提高。这些结果表明IL-33在肺脏组织的过表达诱发了小鼠自发的肺部炎症反应。我们通过转基因的方式研究分析了内源性高表达IL-33,发现了IL-33在体内确实存在剪切,而且剪切出的分子的性质更接近活性序列的性质。内源性转基因的IL-33在肺脏组织得以高表达,促发了肺部的炎症反应,印证了IL-33是一种促炎症因子。物种的进化是长期自然选择的结果,在进化过程中物种的遗传物质相应也会发生改变。在本质上物种的进化是遗传物质——基因组的进化,在基因水平包括基因的融合、倒位、易位,基因的丢失和新基因的出现。人类作为灵长类动物他们在1.2亿年前和啮齿类动物具有共同的祖先。但是长期的进化使得他们的基因组发生了变化。根据目前对部分灵长类和啮齿类动物基因组测序的结果,在基因水平每类基因组中大约有1%的基因在另外一类动物的基因组中是找不到的。这样一类基因被称为种属特异基因。我们通过比较灵长类和啮齿类动物的基因组找到这样一些种属特异基因。XAGE-3是灵长类种属特异的一个基因。在本论文工作中,我们首先在生物信息学的水平验证类人类XAGE-3基因在灵长类动物相对啮齿类动物的种属特异性。随后从人类胎盘组织中克隆了该基因。将该基因插入真核表达载体pCDNA3.1构建了以CMV为启动子的表达载体。通过显微注射的方法得到了XAGE-3的转基因小鼠。分析了转基因小鼠部分组织的反转录产物中该基因的表达,发现该基因在转基因小鼠的小肠、胸腺和睾丸组织有较高表达,利用Brdu标记3周龄的雄性转基因小鼠,结果发现XAGE-3转基因小鼠有更多的发育晚期的精母细胞被标记,人XAGE-3转基因影响到了小鼠生精细胞的发育。 MAN2C1是一种α-甘露糖苷酶,调节蛋白质的糖基化。既往的研究表明MAN2C1和肿瘤的发生发展相关。本论文的部分工作研究了hMAN2C1转基因小鼠肝脏和脾脏组织的α-甘露糖苷酶活性,制备了兔抗人MAN2C1的多克隆抗体并以之分析了所转MAN2C1基因在两个转基因品系中表达。以此转基因动物验证了MAN2C1基因对于移植肿瘤的生长和迁移的影响。为了进一步研究MAN2C1的功能,我们制备了MAN2C1基因表达抑制的基因沉默小鼠。在转录水平MAN2C1基因表达被抑制,但组织酶活分析却没有发生明显改变。
[Abstract]:Interleukin 33 (Interleukin 33, IL-33) is a member of the IL-1 cell factor family found in recent years. Its receptor is earlier than the orphan receptor ST2 that it has been found. ST2, as a cell surface receptor, is mainly expressed in the surface of Th2 assisted lymphocyte and mast cell, and IL-33 has the role of promoting Th2 cell immunity. In clinic, IL-33 and ST2 are associated with the development of autoimmune diseases, allergic diseases, cardiovascular diseases and neurodegenerative diseases. The mice were intraperitoneally injected with recombinant IL-33 molecules, and the animals showed inflammation of the respiratory and digestive tract, and the spleen was swollen. However, there is no report on the increase of endogenous IL-33 expression in animals. On the molecular structure, IL-33 molecules have nuclear location functional domains and IL-1 cell factor active functional domains. The IL-33 molecule itself lacks the secretory signal, and the secretory release of IL-33 cytokine and its secretory form as active cytokine are disputed.
【学位授予单位】：中国协和医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R392;R-332

【相似文献】