损伤相关模式(damage-associated molecular patterns,DAMPs)分子是指细胞损伤或激活后释放的多种具有免疫调节活性的细胞内分子可能是许多慢性非感染性炎症疾病包括自身免疫病、关节炎、肿瘤、动脉粥样硬化等的内源性致病因素。生理状态下,DAMPs分子大多存在于细胞内作为转录调控因子、分子伴侣或分子马达维持细胞正常功能或作为细胞代谢产物被机体迅速清除。病理状态下,DAMPs分子可通过主动或被动方式释放到细胞膜或者细胞外间质,发挥免疫调节作用。然而目前细胞膜上的DAMPs确切的生物学功能尚不明确,因此需要建立一种能够有效地将DAMPs分子表达于细胞膜的方法。本部分的研究首次发现利用利氏曼原虫HASPB蛋白的N端非经典分泌信号肽HASPB-N18能够有效地将HSP60、HSP70和HMGB1等DAMPs分子表达到细胞膜上,并且这种方法广泛适用于多种真核细胞系。此外,我们的实验证实利用HASPB-N18信号肽表达于细胞膜上的HSP60能够被其可溶性受体LOX-1识别,说明这些分子在转运的过程中保持了正确的蛋白质构象。综上所述,本研究发现了一种能够有效地将DAMPs分子表达于细胞膜上的方法,该方法广泛适用于多种真核细胞系。这种方法的建立有利于进一步研究在炎症损伤过程中,易位表达于细胞膜上的DAMPs分子的生物学功能。热休克蛋白(heat shock proteins,HSPs)又称应激蛋白(stress proteins),是机体细胞在一些应激原如环境高温、缺氧、氧化应激、代谢毒物等条件诱导下,激活HSPs基因,高效表达的一组蛋白质。HSPs在体内可与多种蛋白质形成复合体,陪伴蛋白分子在细胞内转运、跨膜,参与蛋白质的折叠与伸展、多聚复合体的组装,发挥其调节靶蛋白的作用,但又不改变靶蛋白的结构,故HSPs又被称作“分子伴侣”。在不同应激的刺激下,多种HSPs会从胞内易位表达至细胞膜或者释放到胞外。我们的研究发现,多种哺乳动物细胞在UV照射或顺铂导致的凋亡发生早期,细胞内的HSP60、HSP70和HSP90会迅速易位表达至细胞膜,这个过程发生在磷脂酰丝氨酸(PtdSer)外翻之前。进一步的实验证实,凋亡细胞表面的HSP60、HSP70和HSP90促进小鼠骨髓来源的树突细胞(BMDC)释放IL-1β和IL-6等促炎因子,并促进BMDC成熟。此外,我们还发现包被HSP60、HSP70和HSP90的乳胶微珠能够被BMDC清除,并且表面过表达这三种HSPs的凋亡细胞被BMDC的清除效率显著增高。表达于BMDC表面的LOX-1是HSP60、HSP70和HSP90的共同受体,三者促进凋亡细胞清除以及促进凋亡细胞抗原提呈的功能都由LOX-1参与调节。综上所述,我们的研究表明表达在凋亡细胞表面的HSP60、HSP70和HSP90具有双重功能：一方面参与调节BMDC与凋亡细胞的识别,促进吞噬；另一方面还能加速BMDC成熟,促进凋亡细胞相关抗原的交叉提呈。细菌性腹膜炎是腹部手术、创伤或腹腔感染的常见并发症,目前对人类健康危害极大。大肠杆菌是临床上引起细菌性腹膜炎的主要致病菌。侵入腹腔的大肠菌是如何激活免疫应答,进而诱导炎症产生的机制仍不明确。在大肠杆菌的表面表达的很多蛋白能够被其表达在宿主巨噬细胞表面的受体识别,参与调节了大肠杆菌对巨噬细胞的附着和入侵。发现这些与大肠杆菌粘附巨噬细胞密切相关的因子并阐明其作用机制对于提出新的感染治疗方法具有重要的意义。HSP60是生物体内高度保守的一类蛋白,大肠杆菌的HSP60被称为GroEL。以前的观点认为GroEL在细菌中作为分子伴侣,与GroES能够共同帮助细菌内多种蛋白完成装配,并形成正确的折叠,使其具有完整的功能。然而在温度升高,营养不足,氧化等外界应激条件的刺激下,GroEL表达上升,对于细菌的生存有积极的保护意义。在实验中,我们首次发现大肠杆菌的外膜表面表达GroEL蛋白,而且在热休克的情况下,表面GroEL表达上升。为了阐明表面GroEL的生物学意义,我们构建了一株外膜过表达GroEL的新的大肠杆菌菌株。通过吞噬实验,我们发现表面过表达GroEL的大肠杆菌能更有效的被巨噬细胞清除,进一步的实验证明,GroEL这一生物学功能是受到巨噬细胞表面其受体LOX-1调节的,并且GroEL刺激能够上调巨噬细胞表面LOX-1的表达水平。此外,感染表面过表达GroEL的大肠杆菌所致小鼠腹膜炎的死亡率显著高于对照组,而接种细菌前预先给予腹腔注射抗LOX-1抗体可使这一情况得到逆转。这些结果提示,GroEL与LOX-1之间的相互作用在巨噬细胞清除大肠杆菌的过程中发挥重要的调节功能,可能会为开发治疗细菌性腹膜炎或其他感染疾病的新方法提供思路。