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国际标准期刊号: 2090-4924

抽象的

烧伤血清诱导多形核中性粒细胞跨内皮迁移和烧伤水疱液滞留的差异蛋白质组学分析

张丕宏

抽象的

在本研究中,多形核中性粒细胞 (PMN) 迁移通过消耗血清激活的人脐静脉内皮细胞进行粘固,并利用 TranswellsTM 嵌入建立消耗液体模型中的维持。PMN是从健康志愿者身上采集的,烧伤后48小时内从巨大烧伤患者身上分离出烧伤血清,烧伤后24小时内从完好的烧伤处收集烧伤液。通过基于固定化pH斜率的二维聚丙烯酰胺凝胶电泳(2-DE)分离了固体志愿者中PMN的完整蛋白质(A收集)、迁移后胶(B收集)、消耗兰克尔液中的维持(C收集),并2-DE图片由PDQuest 7.1.0编程分解。通过基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱 (MALDI-TOF-MS) 和肽质量指纹分析来研究差异关节蛋白点,并在数据库中查找以识别蛋白质。典型PMN聚集与其他聚集之间发现33个差异通讯蛋白点,区分出22个点(16个蛋白),包括:Profilin-1、Actin、Heat stun 70 kDa蛋白、肽基脯氨酰顺反异构酶A、白细胞弹性蛋白酶抑制剂、果糖二磷酸醛缩酶 A、过氧化氢酶、α-烯醇化酶、波形蛋白、微管蛋白 β 链、乳转铁蛋白、氯化物细胞内通道蛋白 1、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、蛋白 DJ-1、蛋白 S100-A9 和 F-肌动蛋白顶部蛋白亚基α-1。

中性粒细胞的重新定位是极端败血症期间微生物余地和宿主耐力的基础。中性粒细胞键受体与内皮细胞上的配体的结合牢牢地抓住了流动的中性粒细胞,随后中性粒细胞启动并引导其通过细胞膜和间质细胞外网络移动到疾病目的地。中性粒细胞在各种刺激作用下产生和释放蛋白水解蛋白和接受氧。尽管这些中间物质对于屏障很重要,但它们也会加剧组织损伤。在脓毒症的开始阶段,中性粒细胞的极端重新定位可能会引发过度的刺激反应,并导致相关的组织损伤和随后的器官损伤。话又说回来,在严重败血症的最后阶段发生的重新定位失调和短暂反应不足,增加了中性粒细胞控制疾病和损伤修复能力的无力。这项调查研究了与中性粒细胞处理平衡相关的重大进展和相关原子,其确切指导方针在败血症期间对宿主具有决定性作用。

健康中的中性粒细胞迁移

体内中性粒细胞的稳态是通过骨髓中中性粒细胞的产生和排出以及边缘的中性粒细胞余地之间的谨慎协调来维持的。正常情况下,人的骨髓中每天会产生1×1011个中性粒细胞,并与骨髓先驱细胞终末分离。骨髓造血细胞可分为三个集合:未成熟微生物池、有丝分裂池和有丝分裂后池。未成熟微生物库由未分化的造血基础微生物组成,有丝分裂库指正在经历分离的多能祖先细胞,有丝分裂后库包含完全分离的细胞。由于需要产生新的白细胞来更新死亡和咬尘的细胞,多能祖细胞通过单独递送共同淋巴祖细胞(CLP)或共同骨髓祖细胞(CMP),分为淋巴祖细胞或骨髓祖细胞。如果没有疾病或加重,骨髓分离任务途径将作为默认途径填补。因此,CMP 可以提供向巨核细胞-红细胞祖细胞 (MEP) 或粒细胞-单核细胞祖细胞 (GMP) 的提升。遵循 GMP 对谱系发育的责任,终末中性粒细胞分离包括成髓细胞、早幼粒细胞、中粒细胞、后幼粒细胞、带状和部分(发育)中性粒细胞阶段。如果没有疾病或加重,骨髓分离任务途径将作为默认途径填补。因此,CMP 可以提供向巨核细胞-红细胞祖细胞 (MEP) 或粒细胞-单核细胞祖细胞 (GMP) 的提升。遵循 GMP 对谱系发育的责任,终末中性粒细胞分离包括成髓细胞、早幼粒细胞、中粒细胞、后幼粒细胞、带状和部分(发育)中性粒细胞阶段。如果没有疾病或加重,骨髓分离任务途径将作为默认途径填补。因此,CMP 可以提供向巨核细胞-红细胞祖细胞 (MEP) 或粒细胞-单核细胞祖细胞 (GMP) 的提升。遵循 GMP 对谱系发育的责任,终末中性粒细胞分离包括成髓细胞、早幼粒细胞、中粒细胞、后幼粒细胞、带状和部分(发育)中性粒细胞阶段。

在正常情况下,只有一小部分(小鼠中为1-2%)发育中的中性粒细胞(不是中性粒细胞先驱)从骨髓中排出。无论如何,在严重污染或基础恶化时,随着更多的中性粒细胞被招募并边缘化到边缘组织,越来越年轻的中性粒细胞群会从骨髓库中排出,为循环粒细胞库重新充电。骨髓中的中性粒细胞运动期望它们离开实质并进入血管窦和骨髓的消耗性局灶窦。骨髓血窦的风暴窖膜层和骨髓内皮细胞 (BMEC) 的不连续性使得这些血窦血管对血小板迁移的阻碍较小。奇怪的是,中性粒细胞被认为是通过以下方式重新定位的:与内皮细胞之间的情况相反,内皮细胞在内皮腔和近腔细胞层结合的区域(称为膈窗孔)中覆盖正弦波。在中性粒细胞和 BMEC 上传递的趋化因子角度和附着颗粒(例如整合素和选择素)是引导中性粒细胞从骨髓排出的关键因素。

中性粒细胞迁移是败血症

脓毒症驱动的两个中性粒细胞和 EC 上的键合颗粒的关节轮廓发生变化,进一步促进中性粒细胞在脉管系统中的牢固抓握和隔离。在注射 LPS 和 CLP 医疗程序奖励的小鼠中,各器官的内皮细胞中 ICAM-1 急剧增加,就像体外 LPS 激活的人类内皮细胞一样。LPS 奖励小鼠的内皮细胞上观察到 VCAM-1 的上调(mRNA 和蛋白质表达)。另一方面,患有 CLP 引发脓毒症的小鼠在基础阶段内皮 VCAM-1 mRNA 略有增加,随后在 12 小时和医疗程序后急剧减少。CLP 医疗程序后 6 小时,内皮上的 VCAM-1 蛋白水平下降,并从那时起恢复到正常的稳态水平 [94]。奇怪的是,

可溶性 VCAM-1 (sVCAM-1) 和可溶性 ICAM-1 (sICAM-1) 出现在 CLP 和 LPS 奖励小鼠的血清中。在人类中也发现了这种流动附着颗粒的增加,并且与不同的器官损伤以及新生儿和成人败血症的发生有关。这些发现得到了以下观点的验证:ICAM-1 的遗传性取消可降低脓毒症和脓毒症引起的器官损伤的严重性。

施密特等人。最近的研究强调了内皮糖萼在脓毒症相关严重肺损伤(ALI)进展中的重要性。利用 LPS 奖励小鼠的活体显微镜检查,他们发现糖萼快速腐败,明显是硫酸肝素的损失,这是由于内皮乙酰肝素酶的 TNFα 次级作用所致。乙酰肝素酶抑制减少了与内毒素血症相关的糖萼损伤、中性粒细胞粘附和加重对肺内皮的损伤。人类信息进一步验证了这些发现,尽管非肺脓毒症患者的肺活检表明血管周围的乙酰肝素酶免疫荧光异常扩大,与弥漫性肺泡损伤有关。创建者建议,糖萼降解会发现最近隐藏的内皮附着颗粒,

L-选择素脱落和表面β2整合素的白细胞快速上调(通过颗粒胞吐作用)进一步增强中性粒细胞与血管内皮的牢固附着。静脉输注 LPS 被认为可以抑制中性粒细胞向各种趋化飞行途径的迁移,这种阻碍对于需要 β2 整合素的增强尤其明显。引人注目的是,β2 整合素上调在血管内中性粒细胞中未见,但当使用 β2 整合素从属改进(例如大肠杆菌内毒素)进行登记时,在间质中性粒细胞中却明显上调。相反,鉴于无 β2 整联蛋白的增强,例如肺炎链球菌,β2 整联蛋白在血管内和迁移的中性粒细胞中表达上调。B 组链球菌、金黄色葡萄球菌和 C5a。由肺炎链球菌引发的 IFN-γ 不会上调内皮细胞上的 ICAM-1,并且与 β2 整合素无重定位相对应。以这种方式,首先由特定加强激发的细胞因子可以指导利用哪条途径。

结论

在严重的炎症条件下,例如败血症,大量的中性粒细胞会牢固地沉积在静脉和基础组织内。它们的蛋白酶作用会导致过度的组织损伤和微血管破裂。与对白细胞外渗具有重要意义的握力原子协调的抗体,例如 β2 整联蛋白(LFA-1 和 Mac-1)和 ICAM-1(它们的内皮伴侣配体),在某些情况下已显示出优势,但与严重疾病有关。这样,旨在完全平衡中性粒细胞运动的竞争对手并不是对抗脓毒症的最佳治疗方法。作为选择,要么是不完全的敌人,要么是针对中性粒细胞瞬时过程中明显进步的试剂逐渐变得更加可靠。

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