不同配体-β2整合素相互作用对炎症级联反应中白细胞爬行的影响

Intralumenal crawling is essential for leukocyte recruitment, which is dependent on the interactions between different physiological ligands and integrin Mac-1/LFA-1. The contribution of different ligands in intralumenal crawling is most likely determined by their binding kinetics. However, molecular mechanisms in regulating leukocyte crawling and Mac-1/LFA-1-ligand binding kinetics have been poorly understood. The scope of this project is to test the impact of interactions between different ligands (ICAM-1、ICAM-2、JAM-A、JAM-C) and β2 integrins to leukocyte crawling. Using optical tweezers, atomic force microscopy and flow chamber, the scientific aims of this project include: 1) the comparison two-dimensional (2D) binding kinetics of Mac-1/LFA-1 to different ligands, 2) the contribution of different ligands or β2 integrins in intralumenal crawling. Thus, the project is expected to answer how binding kinetics favors cell crawling and how shear flow regulates crawling through intergin-ligand binding. It will further the understanding of leukocyte crawling and Mac-1/LFA-1-ligand interactions.

白细胞爬行是炎症反应中白细胞募集的必要步骤，β2整合素Mac-1、LFA-1与不同生理配体的相互作用介导了白细胞的爬行，其反应动力学性质是决定不同配体在白细胞爬行中贡献的重要因素。基于目前白细胞爬行与Mac-1/LFA-1-配体反应动力学研究方面的不足，本项目围绕不同配体（ICAM-1、ICAM-2、JAM-A、JAM-C）-Mac-1/LFA-1相互作用对白细胞爬行的影响这一科学问题，结合光镊、原子力显微镜、流动腔等实验方法，研究1）不同配体与Mac-1/LFA-1相互作用的二维反应动力学特征；2）Mac-1、LFA-1及不同配体在血流剪切下的白细胞爬行中的贡献，并比较二者之间的关系，探索何种反应动力学性质有利于白细胞爬行、血流剪切如何通过调控分子相互作用影响白细胞爬行等问题，为深入理解白细胞爬行的分子机制和调控机理、进一步认识β2整合素-配体相互作用的生物学功能提供基础。

白细胞爬行是炎症反应中白细胞募集的必要步骤，β2 整合素LFA-1、Mac-1与不同生理配体的相互作用介导了白细胞的爬行，其分子键强度及反应动力学性质是决定不同配体在白细胞爬行中贡献的重要因素。本项目围绕不同配体（ICAM-1、ICAM-2、RAGE、JAM-A、JAM-C）-LFA-1/Mac-1 相互作用对白细胞爬行的影响这一科学问题，系统地考察了1）不同配体与LFA-1/Mac-1相互作用的分子键强度及反应动力学特征；2）不同配体介导血流剪切下白细胞爬行的能力，并比较了二者之间的关系，发现LFA-1-ICAM-1及Mac-1-RAGE具有较强的分子键强度、较小的负反应率和较长的键寿命，能够介导粘附并抵抗流体剪切，并分别在静息态和激活态的白细胞爬行中起主导作用。本项目的研究结果为深入理解述白细胞爬行机理及组织特异性，加深对β2整合素-配体相互作用的生物学功能的认识提供基础。