骨桥蛋白通过促进p47phox蛋白质的表达提高肝脏kupffer细胞清除细菌能力的机制研究

摘要

骨桥蛋白(osteopontin，OPN)是一种由多种组织及细胞分泌的磷酸化糖蛋白，可介导巨噬细胞的迁移，激活，吞噬及细胞因子的释放等。但是该蛋白在巨噬细胞清除病原微生物过程中所发挥的作用及机制还不甚明了。利用Propionibacterium acnes(P.acnes)诱导的以巨噬细胞浸润形成局部肉芽肿为明显特征的小鼠肝脏肉芽肿模型为研究基础，本研究引入OPN基因敲除小鼠，来研究该蛋白在巨噬细胞清除病原微生物过程中的作用及进行后续机制探讨。在上述模型中，我们发现OPN基因敲除小鼠的肝脏内所形成的肉芽肿数量与野生型小鼠肝脏内肉芽肿形成数量相比明显增多并伴随着较高的炎症反应性。后续研究结果揭示OPN并未影响到免疫细胞的迁移及凋亡环节，提示OPN在机体感知病原微生物的能力上没有缺陷。随后分离肝脏kupffer细胞进行体外实验进一步发现OPN基因缺失的kupffer细胞清除P.acnes的能力明显降低，该清除能力的降低主要是由于OPN基因缺失的kupffer细胞经P.acnes刺激后产生具有清除胞内细菌能力的活性氧(ROS)明显降低。后续实验结果进一步证明OPN基因缺失的kupffer细胞其ROS产生降低主要是由于产生ROS的NADPH复合酶中p47phox蛋白质的表达障碍，外源给予重组鼠源OPN分子可弥补由于OPN缺失造成的该蛋白表达下降。随后利用抗β3中和性抗体阻断该OPN受体后，p47phox蛋白表达下降，而抗CD44抗体则对该蛋白表达没有影响，提示OPN主要是通过与其整合素β3受体结合进而促进p47phox的蛋白质表达。最后，利用PI3K及ERK信号通路抑制剂阻断整合素β3下游的信号通路后可以明显观察到由于两条信号通路的阻断造成的p47phox蛋白质表达障碍及由此引起的ROS产生下降。综上所述，我们的研究结果提示OPN在提高kupffer细胞清除细菌能力上发挥非常重要的作用，该作用主要是通过其与整合素受体αvβ3结合及激活该受体下游的PI3K及ERK介导的信号通路来上调p47phox蛋白质的表达进而提高ROS来完成的。我们提供了OPN在介导巨噬细胞清除胞内细菌能力中的新的功能机制研究，为感染性疾病的发病机制及治疗提供了一个新的理论依据。