猪红细胞CR1-like转移免疫复合物的机理

The erythrocytes of non-primate mammals have immune adherence function. Our lab has been working on the immune adherence function of animal erythrocytes for 15 years. We have investigated the molecular basis and mechanism of immune adherence of porcine erythrocytes in cellular, genetic, and protein levels. However, the molecular mechanisms of porcine erythrocyte immune adherence receptor (ECR1-like) in the presentation of adhering antigens or immune complexes (ICs) and their transfer to macrophages remain unclear. In this study, porcine erythrocytes and alveolar macrophages will be used as subjects and a dynamic porcine erythrocyte-porcine alveolar macrophage interaction cell model will be established. Laser scanning confocal microscopy and real-time fluoroscopy will be used to observe the transfer process of IC to macrophages by porcine ECR1-like. Flow cytometry and immunocytochemistry will be used to study the molecular mechanisms of IC transfer mediated by FcR and CR1 in porcine alveolar macrophages. Monoclonal antibody of porcine ECR1-like and western blot will be used to observe the changes in the quantity, distribution, and adhesion ability of porcine ECR1-like after the clearance of ICs. Our study will provide some perspective for revealing the molecular mechanisms of porcine immune adherence receptor ECR1-like in the clearance of ICs.

兽医学研究表明非灵长类哺乳动物的红细胞具有免疫粘附功能。课题组对动物红细胞免疫粘附功能进行了15年的系统研究，从细胞、基因和蛋白水平证实了猪红细胞免疫粘附功能的分子基础与机制。目前国内外的研究尚不能阐明猪类红细胞免疫粘附受体（ECR1-like）将粘附的免疫复合物（IC）递呈并转移给吞噬细胞的分子机理。本项目以免疫粘附IC的猪红细胞（ECR1-like-C3b-IC）与肺泡巨噬细胞（PAM）为研究对象，构建猪红细胞-PAM动态互作细胞模型，运用激光共聚焦的实时荧光照相技术观察猪ECR1-like向PAM转移C3b-IC的过程，流式细胞术、免疫细胞荧光化学技术和免疫阻断技术研究PAM表面FcR与CR1介导IC转移的分子机理，利用猪ECR1-like的McAb、Western-blot观测清除IC后猪ECR1-like数量、分布状态及粘附能力的改变，揭示猪ECR1-like转移IC的分子机理。

红细胞发挥免疫功能的分子机理是动物先天性免疫分子机理的重要组成，动物红细胞免疫机理在畜禽红细胞免疫性疾病风险评价、免疫抑制性疫病控制生物调控技术建立等方面都有较大的应用前景。但是关于动物红细胞发挥免疫功能的分子机理仍有较多的关键问题尚未解决。通过本项目的开展，我们取得了以下研究进展：CR1-like不仅分布于PEs表面，也表达于PAMS膜的表面，无论是PAMs还是PEs，其清除致敏复合物的分子基础在于两类细胞先要通过CR1-like对致敏免疫复合物进行免疫粘附。CR1-like免疫粘附致敏复合物的化学本质是其与C3b的相互结合，并且CR1-like结合C3b的活性位点位于CR1-like第3-6 CCP片段以及第8-11 CCP片段处。在PAMs、PEs、致敏GFP-E.coli三者共存的流动小室循环检测体系中，我们清楚地观察到：PEs、PAM均可以通过其表面的CR1-like与致敏GFP-E.coli发生结合。而且，粘附有GFP-E.coli的猪红细胞还会与PAM相互靠近并在PAM周围发生短暂地停驻，同时PEs表面的GFP-E.coli逐渐从PEs表面经过两者接触的交界处向PAM表面转移，最终脱离PEs表面（限于格式限制，在主要结果部分未能展示实时视频，仅提供了代表性图像）。经过流式细胞技术、菌落平板计数、RT-PCR等多项实验检测进一步证实PEs与PAMs之间的这种相互作用，显著提高了PAMs对GFP-E.coli的清除水平。PAMs清除PEs表面的致敏GFP-E.coli的这一过程主要与CR1-like、FcR两类受体活性有关，当阻断两类受体的免疫活性后，PAMs移除PEs表面的致敏GFP-E.coli的能力显著下降。此外，PEs粘附的致敏GFP-E.coli被PAMs清除后，PEs免疫粘附致敏复合物的水平显著降低，导致PEs自身免疫粘附功能减弱的主要原因之一是PEs表面CR1-like数量的降低。研究结果拓展了猪红细胞免疫分子机理的认识，初步探明了肺泡巨噬细胞与猪红细胞相互作用的分子机制，也为进一步揭示猪红细胞及其表面补体受体分子在动物疫病中的生物学功能提供了重要数据，为临床中动物疫病生物调控防疫技术的建立与优化提供了新的候选靶点。依托项目相关实验结果，已发表科研论文3篇，在投SCI 2篇，完成硕士学位论文4篇。获得授权国际专利1项。培养硕士研究生4人，其中