原子力显微镜单分子力谱研究ICAM-1/CD11b相互作用及药物干预的影响

摘要

目的 利用绿色荧光蛋白(GFP)标记人细胞间黏附分子-1(ICAM-1),观察GFP是否影响ICAM-1在细胞膜表面的定位,实现ICAM-1可视化.应用原子力显微镜(AFM)单分子力谱研究ICAM-1/CD11b相互作用,并探讨瑞舒伐他汀(RSV)及单抗类药物干预的影响.方法 从人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中提取总RNA,设计合成PCR引物(两端分别含有BamHⅠ、HindⅢ特异性酶切位点),使用RT-PCR扩增获取ICAM-1cDNA编码区序列,经测序分析筛选正确序列,与pEGFP-N1表达载体相接,即得到基于GFP的重组质粒pICAM-1-GFP,脂质体介导转染COS-7细胞,通过荧光显微镜观察融合蛋白pICAM-1-GFP在COS-7上的定位.AFM单分子力谱测量该细胞模型上单对黏附分子ICAM-1/CD11b的相互作用力值,应用RSV及抗ICAM-1单克隆抗体干预,检测黏附力值是否有变化.结果 序列分析RT-PCR扩增获得的片段为人ICAM-1的cDNA编码区,pICAM-1-GFP发出绿色荧光定位于COS-7细胞表面.单对黏附分子ICAM-1/CD11b的相互作用力值约为42 pN,RSV干预对此值无明显影响,而抗ICAM-1单克隆抗体则有效降低了此单对黏附分子亲和力.结论 荧光蛋白GFP能融合于ICAM-1的C端,且不影响ICAM-1在COS-7细胞膜表面的定位表达.RSV不能通过直接阻断单分子ICAM-1或CD11b影响其相互作用,可能是通过有效抑制ICAM-1表达量的增加从而发挥抗动脉粥样硬化炎症进程作用.抗ICAM-1单克隆抗体有效降低黏附分子亲和力,提示单抗类药物在抗炎治疗领域的应用前景.该研究建立的方法模型可作为活细胞体系探讨单对黏附分子亲和力及药物干预影响的重要研究手段.