力学环境中LFA-1的激活及IL-8介导的细胞粘附作用的研究

发布时间：2017-05-19 15:01

  本文关键词：力学环境中LFA-1的激活及IL-8介导的细胞粘附作用的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：白细胞向受损或炎症部位迁移的过程，是人体自身免疫系统非常重要的生理过程。在这一过程中，粘附受体家族，特别是整合素家族与其配体的作用，可以让白细胞稳定粘附到内皮细胞上，进而迁移到炎症部位，发挥白细胞的免疫功能。 金属离子诱导的白细胞膜上整合素LFA-1（Lymphocyte function-associated antigen-1）的激活，是白细胞免疫应答的关键事件，被激活到中间亲和态的LFA-1，只有和表达在内皮细胞上的配体ICAM-1(Intercellular adhesion molecule-1)结合，才能感受血流剪应力传递的力学刺激，开启随后发生的经由outside-in信号通路的完全激活过程。本研究利用流动腔实验，通过理论模型与实验观测数据相结合，，研究剪应力环境中，当镁离子诱导LFA-1到中间亲和态后，LFA-1/ICAM-1相互作用的二维反应动力学行为。 实验结果揭示出外力条件下，复合物确实存在从中间亲和态向高亲和态转变的过程，并且两种亲和力状态都表现出：在wall shear stress0.025dyn/cm2-0.045dyn/cm2（ss0.025dyn/cm2-0.045dyn/cm2）范围内，随着壁面剪切力的增大，复合物的解离速度逐渐变大；而当力在ss0.045dyn/cm2-ss0.06dyn/cm2的区间时，力的增大阻碍了复合物的解离，解离速率变慢；当力处于ss0.06dyn/cm2-ss0.1dyn/cm2时，解离速率随力的增大而增大。解离速率在力的调控下是一个双态变化过程。通过动力学模型的建立，我们得到了中间亲和态向高亲和态的转换效率，它随力的增加，先维持在0.3左右(ss0.025dyn/cm2-ss0.05dyn/cm2)，当力达到ss0.06dyn/cm2后可提升至1.6左右，力对亲和态的转换确有非常重要的作用。趋化因子IL-8与其受体的作用，亦如整合素LFA-1/ICAM-1一样，受到力的调控。 通过测定的这些动力学参数，可以让我们更好的了解分子对间的力学调控机制，深化对白细胞在炎症免疫应答、血栓形成等生理病理过程中负责机制的理解，旨在为相关创新药物的设计，相应疾病的新干预疗法提供有用的信息和新的思路。
【关键词】：LFA-1 整合素的激活 细胞黏附 中间亲和态 IL-8
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R318.01
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-31
• 1.1 研究背景及意义10-17
• 1.1.1 白细胞的生理学意义10-11
• 1.1.2 白细胞的稳定粘附11-12
• 1.1.3 整合素家族12-16
• 1.1.4 配体 ICAM-1 的结构16-17
• 1.2 国内外的研究现状17-22
• 1.2.1 LFA-1 的构象研究17-18
• 1.2.2 力调控的整合素的激活研究18-20
• 1.2.3 二价金属离子对整合素亲和力的调控20-21
• 1.2.4 IL-8 激活作用的研究21-22
• 1.3 目前研究采用的主要实验技术22-27
• 1.3.1 原子力显微镜（Atomic Force Microscopy）22-24
• 1.3.2 生物膜力探针（Biomembrane Fore Probe）24-26
• 1.3.3 流动腔技术（Flow Chamber）26-27
• 1.3.4 分子动力学模拟27
• 1.4 整合素激活模型的研究进展27-29
• 1.5 科学问题的提出及研究的主要内容29-31
• 1.5.1 科学问题的提出29
• 1.5.2 论文研究的主要内容29-31
• 第二章 流动腔功能化测试31-39
• 2.1 实验材料及设备31-33
• 2.1.1 细胞31
• 2.1.2 蛋白分子及实验试剂31
• 2.1.3 实验仪器设备31-33
• 2.2 实验方法33-36
• 2.2.1 细胞培养33-34
• 2.2.2 流动腔系统稳定性测试34-35
• 2.2.3 流动腔系统下整合素 LFA-1 与其配体 ICAM-1 的特异性测试35-36
• 2.3 实验结果36-38
• 2.3.1 流动腔流速测试36-37
• 2.3.2 特异性实验37-38
• 2.4 讨论38
• 2.5 本章小结38-39
• 第三章 力对整合素 LFA-1 激活的调控作用39-50
• 3.1 实验材料39
• 3.1.1 细胞39
• 3.1.2 主要试剂39
• 3.2 实验方法39-41
• 3.2.1 底板功能化39
• 3.2.2 细胞悬浮液的配制39
• 3.2.3 流动腔实验方法39-40
• 3.2.4 恒力介导的整合素 LFA-1 亲和态转变模型40-41
• 3.3 结果及分析41-47
• 3.3.1 LFA-1/ICMA-1 介导的细胞拴缚受到壁面剪切力的调节41-43
• 3.3.2 LFA-1 亲和态的转变对键的解离及生存时间的影响及力的依赖特性43-45
• 3.3.3 LFA-1 亲和态的转变45-47
• 3.4 讨论47-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第四章 力对趋化因子 IL-8 介导的粘附作用的影响50-56
• 4.1 实验材料50
• 4.1.1 实验试剂50
• 4.2 实验方法50
• 4.2.1 细胞悬浮液的配制50
• 4.2.2 底板功能化50
• 4.2.3 流动腔实验50
• 4.3 结果及分析50-54
• 4.3.1 IL-8 的特异性实验50-51
• 4.3.2 力调控着 IL-8 与其受体的相互作用51-54
• 4.4 讨论54-55
• 4.5 本章小结55-56
• 总结与展望56-58
• 参考文献58-63
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果63-64
• 致谢64-65
• 附件65

【参考文献】

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