GnT-V经α5β1整合素糖基化"开关"调控单核细胞的黏附与浸润

单核细胞侵袭血管内皮层进人内膜最终形成泡沫细胞是动脉粥样硬化病变形成早期事件之一。侵袭过程中多种糖蛋白参与了细胞间的识别、黏附等相互作用，但机制尚不清楚。本项目以单核细胞为研究对象，以N-乙酰氨基葡萄糖转移酶Ⅴ（GnT-Ⅴ）是否通过催化α5β1整合素N-糖基化从而发挥其在细胞侵袭过程中的调控作用为研究核心，探讨单核细胞浸润的分子机制，寻找动脉粥样硬化炎症诱发的分子基础。通过建立shRNA干扰的GnT-Ⅴ基因表达下调或构建过表达质粒转染的细胞模型，采用qPCR、western blot、L4-PHA blot、免疫共沉淀技术、流式细胞术和激光共聚焦显微镜等技术检测两种状态的细胞中GnT-Ⅴ对α5β1整合素的表达和其糖基化作用的差异，及对相关信号通路的影响，并在动物模型上进行验证，从分子水平上揭示其作用。本研究可能回答糖基转移酶是如何影响动脉硬化形成这一科学问题，为相关疾病的防治提供新的思路。

动脉粥样硬化病变形成早期，单核细胞侵润血管内皮的过程中有多种糖蛋白参与调控，其分子机制尚不清楚，本课题组根据研究计划，取得以下研究成果：1. 通过对炎症状态下不同类型细胞内GnT-Ⅴ糖基转移酶、α5β1整合素和bis-GlcNAc糖支链表达规律研究，初步揭示单核细胞在炎症损伤情况下，α5β1整合素通过GnT-V催化的糖基化作用可能是调控单核细胞侵润血管内皮的始动机制之一。GnT-V可能成为防治单核细胞侵润血管内皮后向炎症损伤局部聚集的有效靶点。2.通过对MAPK，FAK，PKCα三条信号通路验证，初步探讨了炎症反应中调控GnT-V酶表达的可能信号通路，推测整合素-FAK信号通路及FAK信号通路下游-ERK信号通路可能参与上述生物学效应的调控。为进一步深入研究其具体分子机制提供依据和线索。3.为了探讨单核细胞与血管内皮细胞之间相互作用的双向调控的可能性，实验中增加了GnT-V在炎症模型下在血管内皮细胞中的表达分析以及其对血管内皮细胞膜上VE-cadherin的糖基化调控作用的影响研究。初步得到炎症条件下GnT-V同样参与调控VE-cadherin的糖基化作用从而影响单核细胞与内皮细胞的相互作用，通过Q-PCR、western blot、免疫共沉淀等技术的分析证明IL-1β诱导单核细胞浸润血管内皮增强的原因之一可能是通过抑制GnT-V酶表达，导致一系列功能蛋白糖基化下降所致。4.动物体内实验结果与细胞实验得到的结论一致。通过本研究可以初步揭示GnT-V在炎症因子的刺激下对单核细胞与内皮细胞发生相互作用过程中所起到的关键作用，为阐明动脉硬化发生的早期事件的发生机制提供有意义的实验证据，为临床预防动脉硬化的发生提供重要参考数据。