Toll样受体抗体抑制脂多糖激活巨噬细胞的吞噬活行

应用脂多糖(LPS)激活巨噬细胞后其吞噬能力大大增强,以此为模型发现TLR2的多抗能部分抑制LPS激活巨噬细胞吞噬金葡萄球菌的能力,也能部分阻断对U937细胞的吞噬活性.TRAIL或TNFα多克隆抗体同样能起到类似作用.实验还发现低浓度血清培养亦在一定程度上抑制LPS激活巨噬细胞的吞噬作用.结果证实TLR2能介导LPS的功能,而某些血清因子参与了介导LPS的信号转导过程,提示LPS激活巨噬细胞吞噬能力的提高与诱导表达TRAIL等细胞因子有关.     

Toll样受体4介导内毒素对内皮细胞NF-κB的激活

为探讨Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)在内毒素(LPS)对内皮细胞NF-κB激活中的作用,以LPS刺激培养的ECV-304细胞为模型,运用RT-PCR和蛋白质印迹技术检测了内皮细胞TLR4的表达及LPS对其表达的影响.同时利用基因转染和抗体阻断方法进一步观察了TLR4在LPS对内皮细胞NF-κB激活中的作用.研究发现,LPS能明显上调内皮细胞TLR4的表达,呈一定的时间和剂量依赖性.转染TLR4的功能突变体和运用抗TLR4单抗能明显抑制LPS对内皮细胞NF-κB的激活.提示TLR4介导了LPS对内皮细胞NF-κB激活,可能在LPS对内皮细胞激活/损伤效应中具有重要的地位.     

阻断Kv1.3通道可增强RAW264.7巨噬细胞的吞噬功能

本研究旨在阐明电压门控性钾通道1.3(Kv1.3)在巨噬细胞吞噬功能中的作用.利用RAW264.7巨噬细胞吞噬鸡红细胞的半定量检测系统及吞噬异硫氰酸荧光素标记的大肠杆菌(E.coli)k-12的流式细胞术定量检测系统测定巨噬细胞的吞噬功能.研究发现,用海葵神经毒素(Sh K)(100 pmol/L)选择性阻断Kv1.3通道能显著增强处于静息状态的和被脂多糖(LPS)激活的RAW264.7巨噬细胞吞噬鸡红细胞的能力;Sh K也可增强静息RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌的能力,但由于LPS刺激吞噬的效应近乎饱和,Sh K并不能进一步增加被LPS激活的RAW264.7细胞吞噬大肠杆菌的数量.Sh K促进LPS激活的RAW264.7细胞释放一氧化氮(NO),但并不增加静息RAW264.7细胞的NO释放.Sh K(100 pmol/L)自身并不影响静息RAW264.7细胞释放细胞因子,但能抑制LPS激活的RAW264.7细胞释放白细胞介素-1?.Sh K(100 pmol/L)对RAW264.7细胞的活力无明显影响.RAW264.7细胞表达Kv1.3通道蛋白;LPS使RAW264.7细胞的Kv1.3蛋白表达下调,菲律宾菌素Ⅲ(小凹蛋白依赖性内吞途径抑制剂)使Kv1.3蛋白表达上调,细胞松弛素D对Kv1.3蛋白表达无明显影响.研究表明,RAW264.7细胞表达Kv1.3蛋白;阻断Kv1.3通道可增强RAW264.7细胞的吞噬能力和NO生成.结果提示,Kv1.3通道可能是RAW264.7细胞吞噬活动的负调节因子,有可能成为治疗巨噬细胞吞噬功能异常相关疾病的一个靶点.     

巨噬细胞的激活诱导死亡

淋巴细胞的激活诱导细胞死亡(AICD)的分子机制已经得到了广泛的研究。巨噬细胞中也存在AICD,但是诱导巨噬细胞AICD的分子机理仍不是很清楚。最近,一些研究表明zVAD或IFNγ通过提高MEF2C蛋白稳定性,从而增加其在巨噬细胞中的含量。MEF2C和TLR2、4信号通路一起,诱导了Nur77的表达。Nur77的表达介导了巨噬细胞的凋亡。LPS激活的ERK和p38是诱导Nur77表达和细胞凋亡所必需的。p38/STAT1/ROS途径也介导了巨噬细胞的AICD。撤除血清诱导的巨噬细胞凋亡可能是一种新的巨噬细胞AICD模型。这些发现将有助于我们对巨噬细胞AICD的进一步了解。     

髓样分化蛋白-2在识别和转导内毒素信号中的作用

脂多糖(LPS)通过TLR4介导细胞炎症反应.研究表明,髓样分化蛋白-2(MD-2)通过与TLR4形成复合物参与LPS诱导的细胞信号过程.TLR4/MD-2复合物中的MD-2结合LPS后,引起TLR4低聚化,进而激发下游信号.MD-2合成后,大部分在内质网/高尔基体和TLR4结合,然后以TLR4/MD-2复合物的形式在细胞表面表达.这既能调节TLR4的胞内分布,又能辅助TLR4识别LPS.还有一部分MD-2释放到血浆中,形成可溶性的MD-2(sMD-2).sMD-2在CD14参与下,能结合血浆中的LPS,形成LPS-sMD-2复合物从而辅助只表达TLR4而不表达MD-2的细胞识别LPS,但过度表达的sMD-2又能抑制LPS信号.MD-2在TLR4介导的内毒素识别和信号转导过程中发挥了重要的调控作用.     

巨噬细胞免疫调变信号——Raf-1,MAPK,cPLA2的激活和IL-12分泌的研究

LPS介导的小鼠腹腔巨噬细胞免疫调变的信号和机理是不清楚的.应用LPS和PMA处理抑制性巨噬细胞后,发现Ras下游信号分子Raf-1,MAPK和cPLA₂均被活化,包括Raf-1的磷酸化,MAPK p44和p42磷酸化以及cPLA_2的活化,使花生四烯酸的释放显著增加,结合新近发现的LPS、PMA能诱导抑制性巨噬细胞PKC-α和PKC-ε同工酶的激活与转位,认为在LPS介导的免疫调变中,PKC信号通路的活化及其与Raf-1/MAPK通路的“连接”是主要信号传导通路.同时调变巨噬细胞也能分泌IL-12.     

白细胞介素-1受体相关激酶-2的共价修饰与激酶活性的研究

白细胞介素-1受体相关激酶-2(IRAK2)是调节IL1和Toll样受体信号通路的一个关键性分子,目前对于共价修饰如何调节IRAK2的活性还所知甚少。当与IRAK1共转染时,IRAK2能被共价修饰,在SDS-PAGE分离中呈现出迁移率变慢的多条电泳带。在小鼠骨髓干细胞分化的巨噬细胞(BMMs)中,内源表达的IRAK2在TLR配体刺激下也呈现出类似的共价修饰。而且IRAK2的共价修饰具有磷酸酯酶敏感性,提示大部分为磷酸化修饰。通过体外磷酸激酶活性分析,发现巨噬细胞中表达的IRAK2能在LPS诱导下被激活,成为一个具有激酶活性的调节蛋白。进一步研究发现激酶灭活的IRAK2突变体不能重建IRAK2基因敲除巨噬细胞的功能。通过Western杂交和定量PCR分析,发现IRAK2的激酶活性是介导LPS诱导的信号通路和炎症因子表达所必须的。因此,在LPS诱导下,IRAK2可能被IRAK1进行磷酸化修饰而活化,从而介导下游的信号转导通路、诱导炎症因子的表达。     

在LPS诱导的炎症模型中低功率激光照射对小胶质细胞吞噬功能的影响

小胶质细胞的激活在神经退行性疾病的病理发生过程中发挥了重要的作用.一旦被激活,他们便具有类似巨噬细胞的吞噬功能以及释放炎症因子的能力,前者有利于保护中枢神经系统的功能,而后者则会加重神经元的死亡.然而,在神经退行性疾病的发生过程中,脑内的小胶质细胞却不能有效地对死亡细胞甚至Aβ进行吞噬.因此,调控小胶质细胞的吞噬功能被认为是寻求神经保护治疗手段的一个有效策略.在本研究中,我们的实验结果表明了20 J/cm2的LPLI能够增强LPS激活的小胶质细胞的吞噬功能.我们发现LPLI介导的小胶质细胞的吞噬功能增强是一个基于actin聚合的Rac1依赖的过程,持续激活的Rac1（Rac1Q61L）相比野生型Rac1可以诱导更多的actin聚合,而显性负效应的Rac1 （Rac1T17N）却显著抑制了actin的聚合.另外,我们运用一个基于荧光能量共振转移的Raichu-Rac1质粒也进一步证实了在LPLI下Rac1的激活,并且这一激活过程是由PI3K/Akt通路所介导的.我们的研究为控制神经退行性疾病的进程提供了一个可行的的治疗策略.     

炎症反应中Toll样受体对NHE蛋白家族的调节

Toll样受体(Toll-like receptors, TLRs)在不同的天然免疫应答中可以识别和激活不同的病原体相关分子模式(pathogenassociated molecular patterns, PAMPs),进而导致炎症。而钠氢交换体(Na~+/H~+exchanger, NHE)不仅具有调节胞内pH值和细胞容积、维持腔体微环境、影响营养吸收的作用,而且与细胞的增殖、迁移、凋亡相关。在炎症情况下,NHE的活性和膜蛋白表达都受到抑制。结肠上皮细胞TLR2激活后可通过MyD88非依赖性途径抑制NHE1活性,其抑制作用的机制与Src的聚集和PI3Ks的磷酸化有关。长期脂多糖(lipopolysaccharides, LPS)暴露可激活肠巨噬细胞TLR4,通过MyD88依赖性途径(即TLR4/MyD88/NF-κB通路)导致炎症发生,并加速NHE1胞内降解,从而抑制NHE1活性;但短时间LPS暴露却提高NHE1活性。TLR5的激活可使NHE3活性增高。结肠炎患者和模型动物肠道巨噬细胞NHE3活性或/和表达量下降。在肾小管上皮细胞中,基底侧LPS刺激通过激活TLR4/MyD88/MAPK/ERK信号通路抑制管腔侧NHE3的活性,而管腔侧LPS刺激则激活TLR4/MyD88依赖性PI3K-AKT-mTOR信号通路,引起基底侧NHE1活性抑制,进而继发影响管腔侧NHE3功能。     

脂多糖通过核因子-κB途径下调泡沫细胞ATP结合盒转运体A1的表达

脂多糖(LPS)介导的免疫炎症反应与动脉粥样硬化(As)的发生密切相关,ATP结合盒转运体A1(ABCA1)促进细胞内胆固醇流出,具有抗As作用.观察了LPS对THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞ABCA1表达及胆固醇流出的影响,并探讨TLR4/NF-κB信号途径和LXRs在此过程中的作用.THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞经不同浓度LPS处理或者用LPS作用不同时间,以LPS单独或用NF-κB抑制剂对甲苯磺酰-L-苯丙氨酸氯甲基甲酮(TPCK)预处理细胞后再加入LPS处理.RT-PCR检测ABCA1、TLR4和LXRα mRNA的表达,Western blot检测ABCA1、LXRα及核内NF-κBp65蛋白的表达,液体闪烁计数器检测细胞内胆固醇流出,高效液相色谱分析细胞内总胆固醇、游离胆固醇和胆固醇酯含量.结果表明,LPS呈浓度和时间依赖性抑制ABCA1的表达,而增加TLR4 mRNA和核内NF-κBp65蛋白的表达,LPS使泡沫细胞内胆固醇流出减少,细胞总胆固醇、游离胆固醇与胆固醇酯增加,TPCK预处理后,LPS的这种作用被部分抑制,LXRα的表达不受LPS和TPCK的影响.这一结果提示,TLR4/NF-κB信号...     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism