鼠源AAFP蛋白对IgE介导小鼠过敏反应的干预作用及机制研究

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目的: 通过交联过敏细胞表面的Fc?RI受体和抑制性FcγRIIb受体,可激活FcγRIIb受体的负调控信号,信号途径中5肌醇磷酸酶(SHIP)的磷酸化使Fc?RI信号途径中的关键信号分子脾酪氨酸激酶(Syk)脱磷酸化,阻断Syk启动的细胞脱颗粒作用,进而阻止过敏反应的发生。据此,本文构建一个鼠源的抗过敏融合蛋白(mouse anti-allergy fusion protein,mAAFP),mAAFP由小鼠IgE Fc段和IgG Fc段融合而成,理论上可同时作用于过敏细胞表面Fc?RI和Fc?RIIb受体,使其交联,达到抗过敏作用。本文通过探究mAAFP对IgE介导小鼠过敏反应的干预作用及其作用机制,以期获得药效良好作用机制清晰的结果,为IgE介导过敏性疾病药物的研究提供新的方向。  方法:  (一)融合蛋白mAAFP的构建及表达  利用基因工程技术构建mAAFP重组蛋白,并用Invitrogen公司的Flp-InTM CHO表达系统进行蛋白表达。表达产物用Protein A亲和层析纯化,用高效液相色谱技术(HPLC)分析其纯度。  (二)融合蛋白mAAFP对IgE介导小鼠过敏反应的抑制作用及机制研究  1. BALB/c小鼠及FcγRIIb基因缺陷小鼠被动皮肤过敏反应实验  采用BALB/c小鼠及FcγRIIb基因缺陷小鼠被动皮肤过敏反应(PCA)模型,通过观察mAAFP对两种小鼠PCA反应的抑制效果,探究mAAFP对IgE介导过敏反应的抑制作用及其作用机制。  2. mAAFP对抗原诱导的体外肥大细胞脱颗粒时Syk、SHIP磷酸化水平的影响  采用抗原致大鼠肥大细胞(RBL-2H3)脱颗粒模型。用mAAFP处理致敏的RBL-2H3细胞,过敏原激发细胞,分别在2 min、5 min、10 min检测mAAFP对Syk和SHIP磷酸化水平的影响,进一步探讨mAAFP的作用机制。  (三)mAAFP对花生致小鼠过敏反应的干预作用  采用全花生提取物致C57BL/6小鼠及FcγRIIb基因缺陷小鼠过敏模型,以过敏症状评分、血浆中组胺的含量、体温为考察指标,探究mAAFP对花生引起的C57BL/6小鼠及FcγRIIb基因缺陷小鼠过敏的干预效果。  (四)mAAFP对卵白蛋白(OVA)致小鼠过敏性哮喘的干预作用  采用卵白蛋白(OVA)致BALB/c小鼠过敏性哮喘模型,以肺泡灌洗液中炎性细胞数目、肺组织病理损伤、气道高反应性(AHR)为考察指标,探究mAAFP对OVA致小鼠过敏性哮喘的干预效果。  结果:  (一)融合蛋白mAAFP的构建及表达  成功构建mAAFP蛋白的Flp-InTM CHO稳定表达系统。Protein A亲和纯化后,蛋白产物纯度为97.319%,可用于后续动物实验研究。  (二)融合蛋白mAAFP对IgE介导小鼠过敏反应的抑制作用及机制初探  1. BALB/c小鼠及FcγRIIb基因缺陷小鼠被动皮肤过敏反应实验  成功构建了BALB/c小鼠及FcγRIIb基因缺陷小鼠被动皮肤过敏(PCA)反应模型。在BALB/c小鼠中,mAAFP低、中、高剂量组抑制PCA反应率分别为44.5%、65.6%、96%。说明mAAFP对IgE介导的过敏反应有良好的抑制作用。  在FcγRIIb基因缺陷小鼠中,mAAFP低、中、高剂量组对PCA反应均无抑制作用,说明mAAFP对PCA反应的抑制作用依赖FcγRIIb受体介导的抑制效应。  2. mAAFP对抗原诱导的体外肥大细胞脱颗粒时Syk、SHIP磷酸化水平的影响  在抗原致大鼠肥大细胞(RBL-2H3)脱颗粒模型中,无论激发2min、5min、10min均一致的观察到mAAFP降低Syk磷酸化水平,升高SHIP磷酸化水平。  (三)融合蛋白mAAFP对花生致小鼠过敏反应的干预作用  实验结果表明mAAFP显著减轻小鼠过敏反应的临床症状,显著抑制血浆中组胺的释放,显著抑制全花生提取物致敏C57BL/6小鼠体温的快速下降。说明mAAFP对IgE介导的花生急性过敏反应具有抑制作用。但是mAAFP对全花生提取物致敏FcγRIIb基因缺陷小鼠的急性过敏反应没有抑制作用,说明mAAFP在FcγRIIb基因缺失的情况下无法发挥药效。  (四)融合蛋白mAAFP对卵白蛋白(OVA)致小鼠过敏性哮喘的干预作用  实验结果表明mAAFP显著降低了肺泡灌洗液中炎性细胞的数目,明显改善小鼠肺组织的病理损伤,减轻由OVA诱导的肺组织气道炎症。mAAFP缓解了OVA诱导的AHR,提高了肺顺应性,降低肺阻力。  结论: 结果表明,mAAFP对小鼠花生过敏及过敏性哮喘均有一定的干预作用。机制研究证实,mAAFP的抗过敏作用是通过交联Fc?RI和FcγRIIb受体,促进SHIP的磷酸化,使得Fc?RI信号途径中的关键信号分子Syk发生脱磷酸化,从而阻断了Syk启动的细胞脱颗粒作用,阻止了过敏反应的发生。  该蛋白的疗效和作用机制与设计思路一致。该蛋白的成功研制,将为IgE介导过敏性疾病的治疗开辟新的途径。
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