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C-型凝集素超家族是一类能选择性识别糖并与之非共价可逆结合的非酶、非抗体蛋白,其活性依赖Ca2+,在机体的抗感染、抗肿瘤、抗原提呈、免疫调节、移植排斥及炎症反应中发挥着重要功能。LSECtin是本实验室刘万里博士等率先在国际上克隆并研究的一个新的C-型凝集素家族糖识别分子,特异的表达在肝脏窦内皮细胞和淋巴结窦内皮细胞,并在这些细胞上发挥特异的功能。最新研究发现LSECtin还表达在巨噬细胞、外周血树突状细胞(DC)和人Kupffer细胞。LSECtin与已知的C-型凝集素DC-SIGN、DC-SIGNR和CD23具有相似的功能结构域和相似的空间结构排列,具有典型的糖基识别功能结构域(CRD),依赖钙离子结合糖基,能识别甘露糖、N-乙酰葡萄糖胺、岩藻糖和GlcNAcβ1-2Man,不结合半乳糖,其中与GlcNAcβ1-2Man结合最强。肿瘤是生物体内一些正常细胞生长失去控制,出现异常分化的细胞群。细胞癌变时伴有细胞膜的改变,细胞膜上的糖基也会产生相应的变化,糖基发生广泛多样的变化,成为凝集素在肿瘤研究中的重点。DC-SIGN是DC病原体模式识别和粘附受体,又作为DC特征性多功能免疫分子,参与DC免疫调节作用。DC可通过DC-SIGN识别肿瘤癌胚样抗原(CEACarcinoembryonic-like antigen)特异性糖基,并结合结肠肿瘤细胞参与抗肿瘤的免疫反应,同时肿瘤细胞也可通过DC-SIGN负调节并抑制DC成熟,从而逃脱机体的免疫监视。已有大量研究发现,凝集素可作为肿瘤组织源性的标记、肿瘤特异性诊断的标志、肿瘤恶性的标记和不同肿瘤的分化标记。LSECtin同家族成员DC-SIGN、DC-SIGNR的生物学功能研究以及它们在空间结构上的高度相似强烈提示:LSECtin可能在机体免疫的反应中发挥至关重要的作用,值得深入研究。本实验室唐丽博士和杨俊涛博士的研究结果显示:LSECtin与活化T细胞上的CD44相互作用。CD44是参与细胞-细胞相互作用、淋巴细胞归巢和肿瘤转移的粘附分子,是广泛表达于细胞表面的Ⅰ型跨膜糖蛋白。人类CD44分两型,只有组成型外显子的CD44为标准型CD44(CD44s或CD44H)。由组成型外显子和变异区(Ⅴ区)拼接的外显子二者组成的为CD44变异型。CD44分子胞外区潜在多个N-糖苷键连接位点,其胞内区域尾部存在可与锚蛋白结合的结构域,可作为蛋白激酶的底物被磷酸化,参与信号传导过程。已有研究显示肿瘤细胞中CD44高表达与肿瘤的浸润和转移有关。(1) C-型凝集素以及LSECtin的家族成员在肿瘤发生中发挥作用;(2)LSECtin在T细胞上的配体分子为CD44;(3)CD44与乳腺癌的发生发展密切相关。鉴于以上几点,本论文的研究目的:阐明LSECtin是否结合乳腺癌细胞;鉴定LSECtin在乳腺癌细胞表面的配体分子;确定LSECtin乳腺癌细胞上识别配体分子特异的糖结构。方法:我们采用RT-PCR和免疫组化检测LSECtin的组织分布,采用流式细胞仪分析Fc-LSECtin重组蛋白是否结合乳腺癌细胞,通过Western Blotting结合流式分析乳腺癌细胞表面CD44的表达以及CD44抗体封闭实验鉴定LSECtin乳腺癌细胞表面上识别的候选配体分子。进而采用特异的ELISA实验确证LSECtin与乳腺癌细胞表面分子CD44的相互作用。在此基础上,我们用突变体结合实验明确LSECtin与乳腺癌细胞表面分子CD44的相互作用模式。结果:本研究揭示LSECtin能结合高转移乳腺癌细胞MDA-MB-231、MDA-MB-435s和MCF-7,进一步证实了LSECtin是一个肿瘤细胞粘附分子;Western Blotting结合流式分析以及CD44抗体封闭实验初步证明CD44为乳腺癌细胞上LSECtin识别的候选配体分子;ELISA实验确证LSECtin在乳腺癌细胞上的配体分子为CD44s;突变体蛋白结合实验结果证明LSECtin和乳腺癌细胞表面分子CD44之间通过蛋白-糖链相互作用。结论:LSECtin是一种新的肿瘤细胞粘附分子,可通过蛋白-糖链模式识别高转移乳腺癌细胞MDA-MB-231、MDA-MB-435s和MCF-7上的配体分子CD44,很可能在乳腺癌的转移中发挥重要作用。