粘附分子EpCAM在草魚頭腎白細胞中的功能及作用機理研究

《粘附分子EpCAM在草魚頭腎白細胞中的功能及作用機理研究》是依託電子科技大學,由汪新艷擔任醒目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：粘附分子EpCAM在草魚頭腎白細胞中的功能及作用機理研究
• 依託單位：電子科技大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：汪新艷

項目摘要

細胞粘附分子在免疫細胞中發揮著重要作用，它參與白細胞的運輸、活化及分化等過程。上皮粘附分子（EpCAM）屬於非典型細胞粘附分子。在哺乳動物中已證明它與免疫細胞的分化及免疫應答相關。新近，我們發現EpCAM在草魚頭腎白細胞中的表達水平顯著高於外周血淋巴細胞，並且它在頭腎白細胞中的表達可被細菌脂多糖顯著提高，提示它與頭腎白細胞的功能相關且參與其免疫反應過程。但EpCAM作用的靶細胞及作用的方式和機理都不清楚。本項目擬採用體外過表達、細胞和組織免疫染色、流式細胞術、RNAi技術、免疫中和等方法，研究草魚EpCAM作為細胞粘附分子的性質，再以頭腎白細胞為模型，明確EpCAM的靶細胞及在這些細胞的增殖、分化/活化和遷移過程中的作用，揭示其作用機理。該研究可提供EpCAM在低等脊椎動物免疫系統中發揮作用的證據，豐富魚類免疫學中有關細胞粘附分子方面的內容，有助於闡明硬骨魚白細胞發揮功能的機制。

結題摘要

上皮細胞粘附分子（EpCAM）是一種不依賴於Ca2+的非典型細胞粘附分子。雖然在斑馬魚中，它被證明在皮膚、側線前神經丘和內耳的發育中發揮重要作用，但魚類EpCAM的細胞生物學性質和免疫學功能還不清楚。 在本研究中，細菌脂多糖（LPS）在上調草魚頭腎白細胞（HKL）活性/存活率的同時刺激HKL中的EpCAM mRNA表達；嗜水氣單胞桿菌感染可提高頭腎中的EpCAM mRNA表達水平與皮膚、肝、鰓和頭腎中的蛋白表達水平。在草魚腎細胞株（CIK）中，佛波酯可刺激EpCAM蛋白的表達和培養基上清中的EpCAM蛋白水平，推測EpCAM可能在CIK細胞中存在胞外域剪下現象。這些結果表明EpCAM無論在體內或體外模型中都可被免疫刺激誘導表達。 進一步研究證明：草魚外周血淋巴細胞不能被穩定表達EpCAM的CIK細胞所粘附，表明EpCAM可能不是淋巴細胞表面分子的配體或受體。有趣的是，過表達EpCAM引起CIK細胞變短變粗且增殖速度變慢，而細胞遷移速度則明顯變快。缺失EpCAM胞內區（EpICD）可阻斷EpCAM對細胞增殖的降低作用，但不影響其對細胞遷移的作用。這些結果證明EpCAM可能在細胞增殖和遷移過程中發揮作用，且可能通過EpICD影響細胞增殖。 利用EpCAM胞外區（gcEpEx）抗體，磁珠分選HKL中的EpCAM陽性細胞，檢測其中的B細胞分子標記基因Igmu的表達，發現這些細胞並非B細胞。同時，形態學觀察也揭示EpCAM陽性細胞不是淋巴細胞，提示頭腎中的EpCAM並不在淋巴細胞中發揮生物學功能。 利用畢赤酵母表達系統獲得了gcEpEx蛋白，研究結果顯示該蛋白可抑制而其抗體可刺激HKL的活性/存活率。此外，gcEpEx上調HKL中的IL-10和TNF-α mRNA的表達，但對EpCAM自身及IL-1β的mRNA並無調節作用，提示EpCAM可能通過調節某些細胞因子的表達發揮免疫調節功能。 綜上所述，我們首次證明了魚類EpCAM的表達可影響細胞的形態、增殖及遷移。雖然該分子並不直接在免疫細胞中表達，但其胞外部分不但可調節免疫細胞的活性/存活率還可通過調節某些細胞因子發揮免疫調節作用。該研究為闡述EpCAM在魚類免疫系統中的功能提供了重要的依據。