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血小板对免疫系统的调控作用在最近几年受到免疫学界的广泛重视,尤其是在各种免疫疾病中,血小板和血小板来源的免疫分子在自身免疫病和肿瘤中的作用更是普遍关注的焦点。本研究各部分工作拟通过不同的疾病模型探讨疾病状况下血小板对免疫系统的调控作用。。第一部分血小板的促哮喘作用在血液中血小板的数量仅次于红细胞,除了在凝血及血栓形成中起关键性作用,长久以来的研究发现血小板参与免疫调节,和多种自身免疫病的发生密切相关。血小板是由骨髓中巨核细胞分化而来,本身无核,不具有蛋白合成的机制,活化过程中释放的多种可溶性因子或膜表面配体一般认为是预先合成储存于细胞器中,主要是α颗粒和致密颗粒中。[2]一系列研究表明血小板活化之后释放大量具有免疫调节的可溶性因子,其中包括IL-1 [27,28], HMGB1[29], CXCL7[30], PF4 (CXCL4)[30], GRO-(CXCL1), ENA-78 (CXCL5), IL-8 (CXCL8), RANTES (CCL5) [34], MIP-1 (CCL3) [34]和MCP-3 (CCL7) IL-7等。血小板活化后也同时释放大量具有免疫调节作用的膜表面配体,其中包括CD62P(P-Selectin) [36], CD41/62 (GP Ⅱb/Ⅲa) [36], ICAM-2[54], CD154 (CD40L) [38], FasL (CD95L) [40], TRAIL (Apo2L) [41]以及CD40,这些膜表面配体主要存在于血小板活化后的微颗粒中。长久以来对过敏性哮喘的研究工作表明,哮喘病人或小鼠血液中或肺泡灌洗液中存在大量血小板活化的状况[26],然而血小板的过度活化同哮喘发生的关系以及作用机制一直不是很确切。在本文的研究工作中,我们采用雾化吸入OVA诱导Balb/c小鼠哮喘的模型,结合使用血小板过继以及血小板清除抗体,阐明血小板在哮喘发生过程中的作用,同时采用CD154敲除鼠阐明血小板来源的CD154在哮喘发生过程中起着重要的促进作用。第二部分血小板在内毒素休克中的作用内毒素如LPS对血小板的激活是这几年血小板研究领域的一个热点,多种TLR配体可以激活血小板。[55]内毒素休克过程中,血液中存在大量TLR配体,可以激活血液中的血小板。激活的血小板释放大量具有免疫调节作用的可溶性因子和配体可能对内毒素休克具有调节作用。具体血小板在急性内毒素休克中的作用尚未清楚,本部分工作通过清除或过继血小板探讨血小板在内毒素休克中的作用。在内毒素休克过程中,体内大量产生的IL-1 β是小鼠致病和致死的重要原因,对IL-1 β信号的下调在体内主要是通过IL-1R1 antagonist (IL-1Ra)完成的,在本部分工作中我们发现血小板表面有大量IL-1R1,活化后降解为可溶性IL-1R1,血小板可能通过释放这种类似decoy receptor降低体内IL-1 β下游作用第三部分血小板在乳腺癌肺转移中的作用对乳腺癌小鼠以及乳腺癌病人的观察中发现,在乳腺癌的发生发展过程中,机体产生大量针对乳腺癌细胞的自身抗体,而且这些抗乳腺癌的自身抗体在肿瘤的转移过程中起着重要的促进作用。既往研究也表明,血小板具有促进肿瘤细胞转移的能力,但具体机制众说纷纭。去年Cancer Cell上的文章阐明血小板来源的TGF-β能够促进肿瘤细胞EMT转化,从而促进肿瘤细胞的转移。另外大量数据表明在肿瘤病人或荷瘤小鼠的外周血中存在很多肿瘤细胞和血小板的结合物,血小板可能通过与肿瘤细胞的结合从而促进肿瘤细胞在血液中的迁移。但血小板通过何种方式与肿瘤细胞结合,具体的机制并不清楚。国外一项血小板辅助革兰氏阳性菌在血液中迁移的文章引起了我们的注意[50]。该项研究表明,革兰氏阳性菌,如李斯特菌表面多糖可以以非经典途径激活补体通路,在对革兰氏阳性菌和血小板结合物的研究中发现,如果清楚补体,或者阻断血小板表面的GPIb,可以有效地阻断血小板和李斯特菌的结合,提示我们补体和血小板表面的GPIb是参与革兰氏菌和血小板结合的关键分子。另外一项类似的研究结果表明,血小板表面的GPIb可以与大量存在于血液中的一个寡聚大分子von willbrand factor (VWF)的D’D3结合,在以往对VWF的结构分析中,VWF的A1结构域被认为很可能含有免疫球蛋白的结合位点。[51]基于以上发现,我们假设：乳腺癌病人或荷瘤小鼠体内存在的抗乳腺癌细胞自身抗体可以与乳腺癌细胞形成抗原抗体复合物,并与VWF的A1结构域结合,VWF的另一端的D’D3可以与血小板表面的GPIb结合,从而形成乳腺癌细胞-自身抗体-VWF-血小板的复合物。肿瘤细胞通过抗肿瘤细胞抗体和vwf的桥联完成与血液中血小板的结合,从而借助与血小板的结合辅助肿瘤细胞的转移。为了验证这一假设,我们克隆了小鼠vwf的A1和D’D3序列,并在小鼠乳腺癌细胞4T1中分别过表达,通过G418筛选过表达克隆,接种于Balb/c小鼠乳腺皮下,观察不同过表达株在体内肝脏及肺转移情况。