目的：HIV-1病毒感染引起粘膜CD4+T细胞大量缺失,导致粘膜免疫功能损伤、微生物易位及慢性免疫激活,最终导致全身免疫缺陷发展成为AIDS。虽然感染早期粘膜CD4+T细胞大量感染,CD4+T淋巴细胞数显著下降,但是外周血CD4+T淋巴细胞在感染后却长期维持在比较高的水平。粘膜CD4+T淋巴细胞数量减少的原因目前尚未完全清楚。除了病毒感染直接或间接杀伤CD4+T淋巴细胞外,淋巴细胞分布异常也可能是一些组织中CD4+T淋巴细胞减少的原因。淋巴细胞循环是淋巴细胞向特定组织迁移的过程,由多种分子参与,涉及选择素家族、整合素家族、免疫球蛋白超家族的粘附分子和多种细胞因子。对这些分子在HIV-1感染后的变化尚无系统研究。本研究以SIV/SHIV感染恒河猴为动物模型,探索HIV-1对免疫细胞回归相关基因的影响。方法：1)提取恒河猴结肠组织总RNA,利用5’RACE和3’RACE分别扩增cDNA序列,将获得的序列构建到pGEM-Teasy载体测序,利用DNAMan软件进行序列比对和拼接获得MAdCAM-1cDNA全序列：从GenBank上获得40多个物种MAdCAM-1核苷酸序列,利用BioEidt和MEGA软件进行比对和构建系统进化树。2)根据天根RNA提取试剂盒说明提取组织RNA、根据康为世纪组织蛋白抽提试剂盒说明提取组织蛋白,利用半定量RT-PCR方法和实时荧光定量RT-PCR方法检测组织中MAdCAM-1mRNA的表达水平,并用Western Blot方法检测了十二指肠活检组织中MAdCAM-1蛋白的表达水平。另外利用RT-PCR方法检测MAdCAM-1exon4缺失的剪切变异体。3)基因合成恒河猴MAdCAM-1编码区全序列(MFL)和第四个外显子缺失剪切变异体(ML4),通过酶切连接,构建到pCDNA3.1真核表达载体上,转染293F细胞,利用流式细胞术检测细胞表面MAdCAM-1分子的表达。将转染后293F细胞用CFSE染色,Hut-78细胞用PKH26染色,在Mn2+存在下进行粘附实验。4)选取正常未感染恒河猴和SIV/SHIV感染的Gr4组、SHIV感染的Gr15组和Gr19组恒河猴冻存组织样本(感染动物样品主要来自本实验室以往感染实验的病毒对照组),按照试剂盒说明提取组织RNA,建立多种基因实时荧光定量RT-PCR检测方法,用以检测MAdCAM-1、ITGA4、ITGB7、NKX2.3、CCL25、 CCR9、CCL28、CCR10、CCL19、CCL21、CCR7、RGS1、CCL22、CCR4、CCL20、CCR6、 GPR183、FCGRT、PIGR、BCL-6、DDIT3、TNF-α、IFN-γ等23种基因的转录水平。5)按照康为世纪组织蛋白抽提试剂盒说明提取四组动物组织蛋白,利用Western Blot检测MAdCAM-1组织蛋白表达；利用ELISA检测动物组织CCL20、TNF-α、IFN-γ、IL-17、IL-6等因子的蛋白表达水平。结果:MAdCAM-1在粘膜特异回归中具有重要作用。本文首先克隆了恒河猴MAdCAM-1基因,研究了该基因的组织分布与感染后的变化。发现恒河猴MAdCAM-1cDNA核苷酸序列全长为1503bp,包括一个14bp的5’非编码区(5’UTR)和一个403bp的3’非编码区(3’UTR),在1463bp位置有一个AATAAA的多聚加尾信号。推测的恒河猴MAdCAM-1蛋白与人MAdCAM-1相似,含有一个信号肽,两个N端Ig样结构域,一个粘蛋白样结构域,一个跨膜区和一个胞浆区,但是没有小鼠中的第三个Ig样结构域和IgA1样结构域。与a4β7结合的LDT保守区在第一个Ig样结构域内。在正常恒河猴组织中,MAdCAM-1mRNA主要表达于胃肠道、脾和淋巴结中,在肠系膜淋巴结中表达量最高。在肠道中,大肠中表达量高于小肠。皮肤、胸腺、口腔粘膜和肝脏中MAdCAM-1mRNA的表达水平很低,其中肝脏中的表达量最低。在SHIV感染后的十二指肠粘膜组织中,MAdCAM-1的mRNA表达水平显著下降,MAdCAM-1蛋白表达水平也下降。为进一步了解SIV/SHIV感染对淋巴归巢相关基因表达的影响,本文研究了MAdACM-1及其受体α4β7在正常和感染动物肠粘膜中的表达水平。发现SIV/SHIV感染后MAdCAM-1mRNA在小肠中下降大肠中上升,同时MAdCAM-1蛋白.ITGA4、ITGB7和NKX2.3基因表达也呈现同样的变化趋势。在正常肠粘膜组织中MAdCAM-1、ITGA4、ITGB7的mRNA之间的分布具有相关性,而MAdCAM-1与NKX2.3之间的分布不具有相关性,但感染后NKX2.3与MAdCAM-1在肠道分布相关,可能参与MAdCAM-1在肠道的表达调控。更进一步研究发现SIV/SHIV感染也影响了消化道粘膜中多种趋化因子及受体转录水平。其中,感染后肠道相关趋化因子CCL25和CCL28及其受体在小肠中呈下降趋势,而在大肠中呈上升趋势,不同病毒感染影响也不同。感染后趋化因子CCL19、CCL21和受体CCR7mRNA在淋巴器官没有明显变化,但在十二指肠的表达显著下降；趋化因子CCL20mRNA的表达在感染后没有显著变化,而受体CCR6mRNA在十二指肠和空肠显著下降；感染后趋化因子CCL22mRNA在空肠下降,受体CCR4mRNA在腹股沟淋巴结中下降。另外,SIV/SHIV感染也影响细胞迁移调节基因在转录水平的表达：GPR183调节B细胞在淋巴滤泡中的迁移,GPRI83mRNA在脾、肠系膜淋巴结和腹股沟淋巴结中的表达显著降低,RGS1mRNA在胃底和十二指肠的表达降低。为了解回归相关分子的变化与粘膜中其他免疫病理变化的关系,本文研究了SIV/SHIV感染后炎症因子TNF-α、IFN-γ的转录水平的变化。发现总体上TNF-α mRNA表达量在小肠前段下降,从回肠到直肠上升；IFN-γ mRNA在直肠显著降低,其他部位没有明显变化。炎症因子TNF-α蛋白在空肠和回肠显著下降,整体上呈现在小肠中下降在大肠中上升的趋势；IFN-γ蛋白没有明显变化、IL-6蛋白在回肠和盲肠显著上升、IL-17蛋白在直肠显著上升。另外还观察了与IgA转运相关基因转录水平变化,发现FCGRT mRNA在肠道粘膜表达水平上升,而PIGR mRNA在胃肠道和淋巴结表达下降,SIV/SHIV感染后BCL-6mRNA在小肠中下降,大肠中上升,而SHIV感染后BCL-6mRNA在胃肠道粘膜(除直肠外)、脾和淋巴结中均下降。以上结果表明,SIV/SHIV感染后粘膜体液免疫功能可能受到了影响。结论：本研究1)获得了恒河猴MAdCAM-1cDNA核苷酸序列,发现与人MAdCAM-1序列高度相似；2)发现SIV/SHIV感染影响粘膜回归相关粘附分子MAdCAM-1与受体α4β7的表达；3)发现SIV/SHIV感染影响多种粘膜回归相关趋化因子与受体的表达；4)发现粘膜回归相关因子在SIV/SHIV感染后的变化与粘膜内炎症水平相关；5)发现粘膜回归相关分子在SIV/SHIV感染后的改变可能伴随着粘膜体液免疫功能的变化。这些结果表明HIV-1可能通过影响粘膜淋巴细胞回归,进而影响粘膜细胞和体液免疫功能,为深入认识HIV/AIDS病理过程和寻找新的生物学干预靶点提供了重要基础。