硫氧还蛋白对同种异体移植炎症因子(AIF-1)的调控机理研究

摘要

炎症反应是机体针对损伤因子所产生的防御反应，是由多种细胞和细胞因子共同参与的复杂过程。炎症反应会引起机体产生一系列与炎症相关的细胞因子,并作用于机体组织细胞,引起各种损伤。因此细胞因子相互之间的调控对于平衡和控制炎症的发展非常重要。
　　同种异体移植炎症因子（Allograft inflammatory factor-1，AIF-1）是一种由干扰素γ（IFN-γ）诱导的一种钙离子结合蛋白，克隆自动脉粥样硬化患者同种异体心脏移植经历长期免疫排斥后活化的巨噬细胞，在多种同种异体移植排斥反应中均有很高的表达。AIF-1与炎性疾病，再生性免疫，免疫活化以及巨噬细胞功能的关系非常密切，在自身免疫性疾病，如动脉粥样硬化样血管病变中起着非常重要的作用。
　　硫氧还蛋白（Thioredoxin, Trx）是一类广泛存在于原核和真核生物中的12kDa的小分子多功能蛋白，含有一个活性位点（WCGPC）,是体内重要的氧化还原蛋白。Trx和硫氧还蛋白还原酶(Thioredoxin reductase，TrxP)以及还原型辅酶Ⅱ(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH)共同构成硫氧还蛋白系统，主要参与体内氧化还原反应，帮助细胞抵抗各种氧化应激，维持机体的氧化还原平衡。
　　研究表明，Trx能够协同刺激多种细胞因子的表达。AIF-1作为一种多功能炎症细胞因子，因其与机体免疫应答、心血管病变等密切相关而成为炎症研究的热点。本文对Trx参与AIF-1蛋白表达的调节作用及其机制进行了研究，取得的主要结果如下：
　　将重组质粒pcDNA-Trx, pcDNA-NLS-Trx和质粒pcDNA3.1分别转染人白血病细胞株U937，与对照组相比，细胞质和细胞核中的Trx均能上调AIF-1的蛋白水平，但只有核硫氧还蛋白能上调AIF-1的mRNA水平。
　　BAY11-7082是一种常用的NF-κB抑制剂。当用BAY11-7082抑制NF-κB的活性时，核Trx不能提高AIF-1的表达水平。三苯氧胺是一种抗肿瘤的激素类药物，雌激素β受体（ERβ）的抑制剂。当ERβ的活性用三苯氧胺抑制后，细胞质硫氧还蛋白也不能提高AIF-1的表达水平。因此在U937细胞中，胞质Trx和核Trx对AIF-1的调控机理不一样：在细胞核中Trx能够通过NF-κB信号通路上调AIF-1的表达水平，而在细胞质中则通过雌激素β受体（ERβ）信号通路上调AIF-1的表达水平。此外，核内硫氧还蛋白比胞质硫氧还蛋白在上调AIF-1蛋白表达水平上有着更重要的作用。
　　以上研究结果表明Trx有可能通过调节AIF-1的蛋白表达水平成为治疗各种炎性疾病的分子靶点。

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第1章 文献综述

1.1 炎症

1.1.1 炎症反应是多种细胞因子共同参与的过程

1.1.3 炎症介质中的细胞因子

1.2 同种异体移植炎症因子（AIF-1）

1.2.1 AIF-1的分布特点

1.2.2 AIF-1与疾病

1.2.3 AIF-1的表达调控

1.3 硫氧还蛋白研究概况

1.3.1 硫氧还蛋白系统的特点

1.3.2 硫氧还蛋白与疾病

1.4 本课题的研究目的与意义

第2章 实验材料及方法

2.1 实验材料与仪器

2.1.1 实验细胞株和质粒

2.1.2 实验试剂

2.1.3 实验仪器设备

2.1.4 溶液配制

2.2 实验方法

2.2.1 U937细胞培养

2.2.2 RT-PCR

2.2.3 瞬时转染

2.2.4 Western blotting检测

2.2.5 Trx对AIF-1表达的影响

2.2.6 不同亚细胞定位的Trx对AIF-1表达水平的影响

2.2.7 胞质Trx和核Trx对AIF-1转录水平的影响

2.2.8 胞质和核Trx通过不同信号通路调节AIF-1的表达

2.2.9 胞质Trx和核Trx调节AIF-1蛋白表达水平的比较

第3章 结果与讨论

3.1 Vitamin D3能抑制AIF-1的表达

3.2 Trx对AIF-1蛋白表达的调控

3.3 Trx对AIF-1基因表达的调控

3.4 Trx通过NF-κB和ERβ调节AIF-1

3.4.1 核Trx通过NF-κB调节AIF-1

3.4.2 胞质Trx通过ERβ调节AIF-1

3.5 核Trx比胞质Trx上调AIF-1的能力更强

3.5.1 雌二醇（E2）对AIF-1表达水平的影响

3.5.2 过氧化氢（H2O2）对AIF-1表达水平的影响

3.6 讨论

第4章 结论与建议

4.1 结论

4.2 后续实验的建议

参考文献

攻读硕士期间已发表的论文

致谢