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目的:本研究旨在(1)探索NEDD修饰在小鼠T淋巴细胞发育和抗感染免疫过程中的作用,(2)为抗感染免疫和T淋巴细胞白血病(T cell acute lymphoid leukemia,T-ALL)的治疗提供理论与实验依据。 内容:1:NEDD修饰对小鼠T淋巴细胞发育的影响。2:NEDD修饰对小鼠T淋巴细胞介导的抗李斯特菌感染免疫的影响。3:NEDD修饰在T-ALL体内外恶性生长过程中的作用以及MLN-4924的抗T-ALL作用。 方法:为探索NEDD修饰在小鼠T淋巴细胞发育和抗感染免疫应答过程中的功能,使用的方法如下。 1:以Lck-Cre小鼠和Uba3基因打靶小鼠为亲本,建立Uba3△T小鼠模型。该模型小鼠Uba3只在T细胞中敲除,从而只阻断T细胞内的NEDD修饰。 2:取1周龄、2周龄和6周龄小鼠胸腺及脾脏T细胞,对其表面抗原分子进行标记和流式检测,以研究Uba3条件性敲除及NEDD修饰功能丧失对T细胞发育的影响。 3:李斯特菌感染6-8周龄小鼠,感染结束后标记抗原特异性脾脏CD8+CD4-T细胞并进行流式检测,以研究Uba3条件性敲除及NEDD修饰功能丧失对小鼠抗胞内寄生菌免疫的影响。 为研究NEDD修饰在T-ALL体内外恶性生长中的作用,以及MLN-4924的抗T-ALL作用,使用的方法如下。 1:以0.5μM MLN-4924处理T-ALL细胞株Molt3,Molt4,Jurkat,CEM和HSB2(以等体积DMSO处理的T-ALL细胞为对照),检测上述T-ALL细胞在细胞周期、细胞凋亡、克隆形成等方面的变化情况,以研究NEDD修饰对T-ALL体外存活及恶性生长的影响。 2:建立CEM移植瘤NOD-SCID小鼠模型,给予小鼠60mg/kg剂量的MLN-4924进行治疗(对照小鼠给予等体积DMSO),记录移植瘤体积、数量和重量的变化,以研究NEDD修饰对T-ALL体内恶性生长的影响。同时观察MLN-4924是否具有抗T-ALL的作用。 3:通过对转录组芯片检测结果的聚类分析和免疫荧光技术,尝试寻找MLN-4924抑制T-ALL细胞恶性生长的可能机制。 4:慢病毒感染T-ALL细胞敲低RBX1和14-3-3ξδ(对照T-ALL细胞感染NC慢病毒),通过检测这些T-ALL细胞的凋亡和/或周期,对可能的机制进行验证。 结果:通过研究NEDD修饰在小鼠T淋巴细胞发育和抗感染免疫应答中的作用,得到如下结果。 1:成功建立Uba3△T小鼠模型。 2:NEDD修饰是小鼠T淋巴细胞发育过程中不可缺少的蛋白质翻译后修饰(post translational modifiction,PTM)机制。NEDD修饰被阻断后,小鼠CD4 T细胞发育、成熟都受到迟滞;CD8 T细胞的发育受到阻滞;CD4 T细胞与CD8 T细胞之间的趋异分化平衡遭到破坏。同时,以上对T细胞发育的影响持续到成年后仍不能消除。 3:NEDD修饰是小鼠T淋巴细胞介导的抗胞内寄生菌免疫所必需的PTM。NEDD修饰活性下降或功能丧失后,李斯特菌感染的小鼠胸腺严重萎缩、脾脏剧烈肿大,不能清除病原菌。 通过研究NEDD修饰在T-ALL体内体外恶性生长中的作用,以及MLN-4924的抗T-ALL作用,得到如下结果。 1:NEDD修饰是T-ALL维持体外存活及恶性生长必需的PTM:MLN-4924抑制T-ALL细胞NEDD修饰后,T-ALL细胞周期被阻滞于G2/M期,凋亡比例升高,克隆形成能力丧失。同时,NEDD修饰是T-ALL维持体内恶性生长所必须的PTM:MLN-4924治疗后,CEM移植瘤体积减小,数量减少,重量减轻,而对照小鼠的CEM移植瘤体积增大,数量增多,重量增加。 2:MLN-4924具有潜在的抗T-ALL效果。这种效果可能由三种机制共同作用所致:阻断Cullins蛋白的NEDD修饰后引起的细胞周期阻滞,进而引起细胞凋亡;核糖体蛋白表达发生紊乱进而引起核仁胁迫(nucleolar stress),使核仁结构崩解,从而不能继续完成细胞周期;细胞内重要的支架蛋白分子14-3-3ξδ表达水平降低,进而不能行使其抗凋亡的功能。 结论:NEDD修饰是T细胞发育过程中一种重要的PTM。NEDD修饰活性的正常发挥对T细胞顺利渡过并完成发育各阶段,平衡趋异分化都至关重要。同时,NEDD修饰还是抗感染免疫所不可缺少的PTM。最后,NEDD修饰是T-ALL 维持恶性生长所必须的PTM机制。因此,NEDD修饰的抑制剂MLN-4924有望成为治疗T-ALL的化疗药物。