王平:找到了炎症的新机制

2011-1-29 11:34 来源: 北京科技报
774 收藏到BLOG

  王平,华东师范大学生命医学研究所生物医学专业教授、博士生导师。王平实验室主要从事细胞迁移相关细胞信号传导及疾病的研究。

  大家对白细胞一定都不陌生,到医院看病,最常做的检查就是血常规检查,白细胞的增加或减少都意味着人体存在炎症,受到了感染。近期,华东师范大学生命科学研究院生命医学研究所王平教授和美国耶鲁大学的吴殿卿教授合作的最新研究成果“整合素诱导的PIP5K1C激酶对中粒性细胞到达炎症部位具有调控机制”发表在了国际知名学术期刊《免疫》(Immunity)上,该研究成果揭示了导致白细胞中最重要的中性粒细胞渗出血管,并定向迁移到炎症部位的关键因素在哪里,又是如何发挥作用的。

  记者:中性粒细胞的研究价值在哪儿?

  王平:白细胞俗称白血球,它是人体血液中非常重要的一类血细胞。白细胞在人体中担负着许多重任,它好似人体防御细菌入侵的巡逻兵。当细菌等异物入侵时,白细胞便快速跑到入侵部位,将细菌包围、吞噬、消灭,故白细胞有人体“白色卫士”之称。中性粒细胞,又称多形核嗜中性粒细胞,约占白细胞总数的50%~70%。面对急性炎症,中性粒细胞是机体抵御细菌入侵的第一道防线。通常,中性粒细胞在血液中循环或黏附于血管壁。同时,在骨髓中也储备有大量的中性粒细胞。

  记者:中性粒细胞是怎样迁移到炎症部位的?

  王平:当机体发生炎症时,炎症部位由病原体或受损细胞释放出化学趋化物,这些趋化物会形成一定的浓度,刺激中性粒细胞发生定向迁移,渗出血管到达炎症部位,进而消灭感染的病原微生物。  人体中的每一个细胞都有蛋白质的参与。正常情况下,中性粒细胞在血液中循环,要渗出血管,中性粒细胞首先要与血管内皮的整合素分子结合,使中性粒细胞与血管内皮紧密结合,并黏附于血管内壁。然后,中性粒细胞就可以穿过血管内皮细胞的间隙或直接穿过血管内皮细胞,到达血管外,对炎症部位的病菌“大开杀戒”了。这是一个多步骤的复杂的生物过程,需要激活细胞内一系列的信号传导通路。

  记者:在中性粒细胞的一系列的信号传导通路里发现了什么?

  王平:磷脂酰肌醇PIP5K1C是细胞内产生磷脂酰肌醇PIP2的磷脂激酶,它可导致磷酸化,那样,PIP2就可以与细胞内的一系列蛋白质相互作用,改变其活性或细胞内的定位。比如,影响细胞内细胞骨架的重塑,进而影响细胞的运动。

  我们根据已有的文献报道,推测其可能对中性粒细胞的运动有影响。于是,我们结合一系列的细胞、动物实验验证发现确实有影响。我们发现缺失PIP5K1C的中性粒细胞穿过血管壁到达炎症部位的能力明显下降。

  记者:PIP5K1C是如何发挥作用的?

  王平:这里需要提出一个整合素信号的概念。人体内许多细胞黏附于细胞外的基质蛋白质上。而整合素就存在于这些基质蛋白质上,它能促进细胞黏附于其他细胞外。同样,细胞外的一些信号也可以通过整合素来激活细胞内的信号分子,从而促使细胞产生应答,这就是整合素信号。PIP5K1C在整合素信号的诱导下,能调控中性粒细胞往特定的方向移动。

  记者:整合素的活化对于中性粒细胞有什么意义?

  王平:以前主要的理论认为中性粒细胞的定向移动是由化学趋化信号介导的。而以前的观察主要是基于细胞形态或已知的一些蛋白质标记物。我们首次发现整合素信号能够诱导细胞发生定向移动,而且我们发现PIP5K1C是一个监测细胞定向移动的标记蛋白质,它对中性粒细胞识别炎症发生部位及穿越血管并最终到达炎症部位,起着重要的作用,这是一个概念性的突破。

  记者:在以后的实际应用上有什么意义?

  王平:细胞运动在炎症、肿瘤转移、伤口愈合等疾病中都非常重要,理解细胞运动的机制对于治疗相关的疾病都有重要的理论指导意义。而且,相关的报道表明,PIP5K1C在肿瘤转移中也起着重要作用,但其能否作为药物靶点,还需要更多的工作来证明。