粘附分子EpCAM在草鱼头肾白细胞中的功能及作用机理研究

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基本信息

  • 批准号：
    31101877
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    汪新艳
  • 依托单位：
    电子科技大学
  • 学科分类：
    C1901.水产学基础
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

细胞粘附分子在免疫细胞中发挥着重要作用，它参与白细胞的运输、活化及分化等过程。上皮粘附分子（EpCAM）属于非典型细胞粘附分子。在哺乳动物中已证明它与免疫细胞的分化及免疫应答相关。新近，我们发现EpCAM在草鱼头肾白细胞中的表达水平显著高于外周血淋巴细胞，并且它在头肾白细胞中的表达可被细菌脂多糖显著提高，提示它与头肾白细胞的功能相关且参与其免疫反应过程。但EpCAM作用的靶细胞及作用的方式和机理都不清楚。本项目拟采用体外过表达、细胞和组织免疫染色、流式细胞术、RNAi技术、免疫中和等方法，研究草鱼EpCAM作为细胞粘附分子的性质，再以头肾白细胞为模型，明确EpCAM的靶细胞及在这些细胞的增殖、分化/活化和迁移过程中的作用，揭示其作用机理。该研究可提供EpCAM在低等脊椎动物免疫系统中发挥作用的证据，丰富鱼类免疫学中有关细胞粘附分子方面的内容，有助于阐明硬骨鱼白细胞发挥功能的机制。

结项摘要

上皮细胞粘附分子（EpCAM）是一种不依赖于Ca2+的非典型细胞粘附分子。虽然在斑马鱼中，它被证明在皮肤、侧线前神经丘和内耳的发育中发挥重要作用，但鱼类EpCAM的细胞生物学性质和免疫学功能还不清楚。.在本研究中，细菌脂多糖（LPS）在上调草鱼头肾白细胞（HKL）活性/存活率的同时刺激HKL中的EpCAM mRNA表达；嗜水气单胞杆菌感染可提高头肾中的EpCAM mRNA表达水平与皮肤、肝、鳃和头肾中的蛋白表达水平。在草鱼肾细胞株（CIK）中，佛波酯可刺激EpCAM蛋白的表达和培养基上清中的EpCAM蛋白水平，推测EpCAM可能在CIK细胞中存在胞外域剪切现象。这些结果表明EpCAM无论在体内或体外模型中都可被免疫刺激诱导表达。.进一步研究证明：草鱼外周血淋巴细胞不能被稳定表达EpCAM的CIK细胞所粘附，表明EpCAM可能不是淋巴细胞表面分子的配体或受体。有趣的是，过表达EpCAM引起CIK细胞变短变粗且增殖速度变慢，而细胞迁移速度则明显变快。缺失EpCAM胞内区（EpICD）可阻断EpCAM对细胞增殖的降低作用，但不影响其对细胞迁移的作用。这些结果证明EpCAM可能在细胞增殖和迁移过程中发挥作用，且可能通过EpICD影响细胞增殖。.利用EpCAM胞外区（gcEpEx）抗体，磁珠分选HKL中的EpCAM阳性细胞，检测其中的B细胞分子标记基因Igmu的表达，发现这些细胞并非B细胞。同时，形态学观察也揭示EpCAM阳性细胞不是淋巴细胞，提示头肾中的EpCAM并不在淋巴细胞中发挥生物学功能。.利用毕赤酵母表达系统获得了gcEpEx蛋白，研究结果显示该蛋白可抑制而其抗体可刺激HKL的活性/存活率。此外，gcEpEx上调HKL中的IL-10和TNF-α mRNA的表达，但对EpCAM自身及IL-1β的mRNA并无调节作用，提示EpCAM可能通过调节某些细胞因子的表达发挥免疫调节功能。.综上所述，我们首次证明了鱼类EpCAM的表达可影响细胞的形态、增殖及迁移。虽然该分子并不直接在免疫细胞中表达，但其胞外部分不但可调节免疫细胞的活性/存活率还可通过调节某些细胞因子发挥免疫调节作用。该研究为阐述EpCAM在鱼类免疫系统中的功能提供了重要的依据。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Molecular and functional characterization of IL-1 receptor type 2 in grass carp: A potent inhibitor of IL-1 beta signaling in head kidney leukocytes
草鱼 IL-1 2 型受体的分子和功能特征：头肾白细胞 IL-1 β 信号传导的有效抑制剂
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Developmental and Comparative Immunology
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Yang, Xiao;Wang, Shangnian;Du, Linyong;Yang, Kun;Wang, Xinyan;Zhang, Anying;Zhou, Hong
  • 通讯作者：
    Zhou, Hong
Functional characterization of TNF-alpha; in grass carp head kidney leukocytes: induction and involvement in the regulation of NF-kappa;B signaling
TNF-的功能表征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Fish & Shellfish Immunology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张安英;陈丹燕;韦鹤;杜林勇;赵太强;汪新艳;周红
  • 通讯作者：
    周红
Functional expression and characterization of grass carp IL-10: An essential mediator of TGF-beta;1 immune regulation in peripheral blood lymphocytes
草鱼 IL-10 的功能表达和表征：TGF-β 的重要介质
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Mol Immunol
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    韦鹤;杨牧;赵太强;汪新艳;周红
  • 通讯作者：
    周红
Evidence for pituitary adenylate cyclase-activating peptide as a direct immunoregulator in teleost head kidney
垂体腺苷酸环化酶激活肽作为硬骨鱼头肾直接免疫调节剂的证据
  • DOI：
    10.1016/j.fsi.2012.11.002
  • 发表时间：
    2013-01-01
  • 期刊：
    FISH & SHELLFISH IMMUNOLOGY
  • 影响因子：
    4.7
  • 作者：
    Wang, Xinyan;Wei, He;Zhou, Hong
  • 通讯作者：
    Zhou, Hong
IFN-gamma-activated lymphocytes boost nitric oxide production in grass carp monocytes/macrophages
IFN-γ激活的淋巴细胞促进草鱼单核细胞/巨噬细胞一氧化氮的产生
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Fish & Shellfish Immunology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yang, Kun;Zhang, Shengnan;Chen, Danyan;Zhang, Anying;Wang, Xinyan;Zhou, Hong
  • 通讯作者：
    Zhou, Hong

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    周红

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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