电磁脉冲调控T淋巴细胞迁移的作用及分子机制研究

电磁脉冲（Electromagnetic Pulse, EMP）对免疫系统和免疫细胞的生物学效应和机制仍未阐明。我们前期研究发现，EMP辐照可显著抑制脾脏T淋巴细胞对趋化因子的定向迁移和趋化能力。为深入探讨EMP对淋巴细胞迁移的影响及机制，本项目拟借助transwell小室和小鼠耳片趋化模型进行体外和体内趋化实验，明确EMP对小鼠脾脏、淋巴结和胸腺T淋巴细胞迁移能力的影响；进而从信号转导和细胞极化两方面研究其分子机制：利用流式细胞仪、磷酸化特异性抗体和GST pull down实验检测EMP对小鼠T细胞趋化因子受体表达以及PI3K/AKT、ERK和Rho GTPase活化的影响；借助免疫荧光染色和激光共聚焦显微镜，探讨EMP对小鼠T细胞极化状态的调控作用。本研究将为深入理解EMP对T细胞功能的影响提供实验依据，为研究EMP对其他免疫细胞的效应提供新思路，为制定EMP防护标准提供理论基础。

我们前期研究发现电磁脉冲辐照可以增加小鼠脾脏淋巴细胞的数量。本课题旨在探讨电磁脉冲调控T淋巴细胞迁移的作用及分子机制研究。取得的研究结果有：1. 50Kv/mEMP辐照可抑制小鼠T细胞对归巢趋化因子SDF-1和炎症趋化因子CCL-5的定向趋化和迁移能力，抑制效应随时间延长逐渐增强并于辐照后48小时达到最大；2. 不同场强的EMP均可显著抑制小鼠T细胞对SDF-1和CCL-5的定向趋化能力，其中以场强为50kV/m时效应最强；3. EMP辐照显著抑制了胸腺细胞和脾细胞的增殖，促进了小鼠脾细胞和胸腺细胞的凋亡；进一步检测表明，EMP辐照可以降低胸腺细胞和脾细胞的IL-2R受体表达水平、升高Fas和FasL表达水平，但不影响TCR的表达水平；4. 脾脏是对EMP辐照敏感的靶器官、淋巴细胞是对EMP敏感的免疫细胞； 5. 上升前沿快的EMP能促进T细胞趋化而上升前沿慢的EMP抑制T细胞趋化；6. EMP辐照显著增加了CXCR4和CCR5在细胞膜表面的表达，并不能影响细胞内的细胞肌动蛋白F-actin水平，趋化因子受体后的各种激酶分子和信号转导分子PI3K、AKT、PAK1和Rac1在EMP辐照后均表现出活化增强的现象；7. EMP以时间依赖的方式增强了Jurkat细胞培养上清中IFN-γ和IL-4的表达。