《CD47-SIRPα調控氧化紅細胞吞噬機制的超分辨成像研究》是依託吉林大學，由劉岩厚擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：CD47-SIRPα調控氧化紅細胞吞噬機制的超分辨成像研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：劉岩厚
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
CD47-SIRPα相互作用對吞噬的調控機制是免疫學領域懸而未決的重要科學問題之一。紅細胞膜蛋白CD47通過與巨噬細胞表面分子SIRPα相互作用抑制吞噬。凋亡、老化的紅細胞CD47發生改變，由抑制吞噬的信號變為增強吞噬的信號。目前對CD47-SIRPα的空間組織方式缺乏研究，這是阻礙解析其調控機制的主要障礙。本項目擬採用超分辨螢光成像系統與原子力顯微鏡，從單分子水平揭示CD47-SIRPα複合物的超分辨結構，以及在TSP-1參與下CD47-SIRPα相互作用的關鍵分子事件。同時通過免疫學試驗檢測CD47表達量對紅細胞吞噬的影響，以及氧化紅細胞CD47引起的SIRPα下游信號。項目以氧化的紅細胞作為模型，探討CD47-SIRPα對吞噬的調控機制。為提高紅細胞保存質量及降低輸血不良反應奠定理論基礎，並為控制心血管疾病、避免缺血再灌注損傷等臨床套用尋找開發治療靶點的新方向。
結題摘要
紅細胞膜蛋白CD47通過與巨噬細胞表面分子SIRPα相互作用抑制吞噬。凋亡、老化的紅細胞CD47發生改變，由抑制吞噬的信號變為增強吞噬的信號。目前對CD47-SIRPα的空間組織方式缺乏研究，這是阻礙解析其調控機制的主要障礙。針對上述問題，本課題從單細胞、單分子的層面，對紅細胞衰老過程中CD47的表達量、TSP-1以及SIRPα與紅細胞的結合數量、模式進行分析，結合免疫學手段，為揭示紅細胞衰老過程中吞噬方式轉換的機制提供線索。首先，dSTORM成像及相對定量分析結果表明，衰老紅細胞表面CD47分子數目不斷減少。一方面可能是由於細胞表面氧化損傷累積等導致CD47構象改變；另一方面則可能是隨著紅細胞的囊泡化，CD47分子不斷丟失。其次，我們發現4N1K與構象改變的CD47結合，並誘導CD47成簇狀分布。（1）4N1K與來自老齡的CD47純合小鼠紅細胞結合顯著增加。（2）4N1K能夠誘導CD47成簇相關參數的顯著增加。（3）脂筏可能參與了衰老過程中CD47的動態重組和成簇分布。第三，證明衰老/氧化的紅細胞不能夠向巨噬細胞傳遞吞噬抑制信號。（1）氧化紅細胞與巨噬細胞孵育時檢測不到SIRPα的磷酸化信號，表明衰老/氧化的紅細胞已經不能向巨噬細胞傳遞吞噬抑制信號。（2）在添加4N1K的條件下，SIRPαex與氧化紅細胞表面親和力的增加，可能是通過CD47-SIRPα發揮巨噬細胞對紅細胞的錨定作用。（3）無4N1K時，氧化紅細胞與巨噬細胞的結合指數高達約50%，表明衰老紅細胞表面，可能存在其他機制激活吞噬途徑，還需要進一步的深入研究。綜上所述，我們的研究結果表明細胞膜表面存在兩種類型CD47分子，衰老、氧化等使CD47分子發生構象改變。正常的CD47分子能夠同SIRPα結合，傳遞吞噬的抑制性信號。當CD47構象改變時，TSP-1或TSP-1 peptide (4N1K)能夠與構象改變的CD47結合，同時誘導CD47的成簇分布。此時，CD47/SIRPα之間不再傳遞吞噬抑制信號，主要發揮錨定作用。本文的研究為提高紅細胞保存質量及降低輸血不良反應奠定理論基礎，並為研究有核細胞的凋亡，紅細胞衰老相關疾病的研究等提供線索。
