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摘要：細(xì)胞分泌活動涉及一系列復(fù)雜的分子活動和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程,它是許多重要生命活動如神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、內(nèi)分泌激素分泌、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運等的基礎(chǔ)。故而有關(guān)細(xì)胞分泌活動的研究近年在國際上形成一個新的熱點。有關(guān)免疫細(xì)胞中細(xì)胞因子的分泌機(jī)制研究的較少,將膜電容測量、電化學(xué)測量、光學(xué)測量、胞內(nèi)信號分子光解等近年發(fā)展起來的生物物理方法引入免疫學(xué)領(lǐng)域,對研究免疫細(xì)胞的分泌調(diào)控和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)意義重大。細(xì)胞分泌活動是生物體信息傳遞和細(xì)胞功能的基本過程之一,如神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)遞質(zhì)和激素的分泌、免疫系統(tǒng)中細(xì)胞因子和抗體的分泌等。細(xì)胞分泌活動涉及一系列復(fù)雜的分子活動和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程,隨著新技術(shù)尤其是細(xì)胞分泌檢測技術(shù)的不斷出現(xiàn),這一過程正在被逐步揭示出來。目前對神經(jīng)遞質(zhì)釋放的研究已經(jīng)很深入,而對免疫細(xì)胞分泌活動尤其是細(xì)胞因子分泌的動力學(xué)和分泌調(diào)控機(jī)制的研究則相對較少。將膜電容測量、電化學(xué)測量、光學(xué)測量、細(xì)胞內(nèi)信號分子光解等生物物理方法引入免疫學(xué)領(lǐng)域,可能為免疫細(xì)胞分泌的調(diào)控和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究提供大量有意義的數(shù)據(jù),從而盡快填補(bǔ)該領(lǐng)域的研究空白。

1單細(xì)胞分泌實時測量的新方法

細(xì)胞分泌活動的傳統(tǒng)研究方法主要采用ELISA、RIA、FACS等階段性定量測定或冰凍蝕刻電鏡技術(shù)、普通光學(xué)顯微鏡技術(shù)等形態(tài)學(xué)研究方法,都屬于非現(xiàn)場靜態(tài)研究,并且是大量細(xì)胞共同3期婁雪林等:免疫細(xì)胞分泌研究進(jìn)展生理學(xué)報ActaPhysiol.Sin.54卷測定。近年來,各種實時監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展極大地促進(jìn)了人們對細(xì)胞分泌機(jī)制的了解。下面就目前常用的三種細(xì)胞分泌實時檢測技術(shù)的原理、方法以及優(yōu)缺點作簡要介紹。

1.1膜電容測量

近10年來,膜電容檢測技術(shù)在研究細(xì)胞胞吐和胞飲機(jī)制方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用［1］。細(xì)胞分泌的最后一步是囊泡膜與胞漿膜融合的過程,當(dāng)分泌發(fā)生時細(xì)胞膜的表面積會增加,而細(xì)胞膜的電容大小正比于細(xì)胞膜的表面積(～1μF/cm2),因此細(xì)胞膜電容的增加就代表細(xì)胞分泌量。這種技術(shù)對囊泡分泌的時間分辨率極高(～ms),常用來研究分泌事件與離子通道活動以及細(xì)胞內(nèi)第二信使的關(guān)系。最近出現(xiàn)的細(xì)胞貼附膜片電容技術(shù),膜電容分辨率可達(dá)到0.1fF,能檢測到直徑60nm的小囊泡分泌［2］。這一方法為研究單個小囊泡的分泌活動如膜融合孔開閉動力學(xué)、膜融合事件的分子調(diào)控等提供了強(qiáng)有力的工具。由于胞吐后囊泡膜的回收會導(dǎo)致膜電容的減少,因此膜電容檢測技術(shù)也能提供囊泡胞飲過程的信息。

膜電容測量技術(shù)可用于神經(jīng)細(xì)胞、內(nèi)分泌細(xì)胞、免疫細(xì)胞等大多數(shù)細(xì)胞的分泌測量,而且測量精度和時間分辨率都較高,但該方法不能排除胞吞對胞吐檢測的影響,并且對試驗條件如封接電阻(Rm)、串聯(lián)電阻(Rs)的要求很高,對于一些較復(fù)雜結(jié)構(gòu)如神經(jīng)軸突終末、與周邊細(xì)胞有電學(xué)偶聯(lián)的細(xì)胞等則不能用該技術(shù)進(jìn)行研究。

1.2電化學(xué)測量

用電化學(xué)技術(shù)監(jiān)測細(xì)胞分泌的原理是:在電極尖端表面施加一定的電壓,容易氧化的化學(xué)信使物質(zhì)就會在電極尖端釋放出電子而發(fā)生氧化,電極可獲得電子并產(chǎn)生一定的電流［3］。微電極的電流大小與電極尖端面積和實驗類型有關(guān),一般在pA到nA范圍,通常采用膜片鉗放大器等低噪聲儀器進(jìn)行檢測。對單個分泌電流峰積分即可估算出每個囊泡中包含的遞質(zhì)分子數(shù),即量子包裝的大小。施加的電壓可為恒電位或三角波循環(huán)電壓,前者的優(yōu)點是時間分辨率高,后者的優(yōu)點是能區(qū)分不同的信息分子。在單細(xì)胞胞吐測量時兩種方法可以互相補(bǔ)充。目前兒茶酚胺、5-HT、胰島素、組胺、nO以及含色氨酸或酪氨酸殘基的多肽激素或遞質(zhì)都可直接或間接地使用該方法檢測［16］。

電化學(xué)技術(shù)監(jiān)測分泌的最大優(yōu)點是時間分辨率高(ms級),能監(jiān)測單個囊泡的釋放以及囊泡中的遞質(zhì)含量,且較膜電容測量更為直觀;其次具有一定的細(xì)胞空間分辨率,可用于測定細(xì)胞釋放熱區(qū)(hotspot);另外,該方法對細(xì)胞無損傷,可進(jìn)行長時間監(jiān)測。但是電極只能檢測到少部分信息物質(zhì)(10％左右),而且對于那些不能被氧化的物質(zhì)的釋放不能直接檢測［16］。本方法常與膜電容方法聯(lián)合應(yīng)用來研究分泌事件,以相互補(bǔ)充。

1.3細(xì)胞分泌的光學(xué)測量

用普通光學(xué)顯微鏡只能檢測巨大囊泡的分泌過程,而新的熒光染料的開發(fā)和顯微成像技術(shù)的發(fā)展使實時監(jiān)測小囊泡的分泌成為可能［4］。FM1-43和FM4-64等是有效的研究分泌活動的選擇性膜表面熒光標(biāo)記物,它們在水相中沒有熒光,當(dāng)它們插入脂質(zhì)膜后則顯示較強(qiáng)的熒光,囊泡膜胞吐后會使細(xì)胞表面熒光增加,而胞吞回收的囊泡因吞進(jìn)細(xì)胞周圍的染料而被熒光標(biāo)記,這樣便能夠?qū)崟r觀察細(xì)胞的胞吐及胞吞過程。本方法的缺點是背景熒光較大,fM染料目前尚不能用于腦片等組織切片的分泌研究。另一種方法是通過基因轉(zhuǎn)染方法將熒光基因如綠色熒光蛋白(GFP)基因轉(zhuǎn)入靶細(xì)胞中并選擇性地在囊泡中表達(dá),然后用激光掃描共聚焦熒光顯微鏡等檢測囊泡的運動過程［5］。例如,將GFP基因與囊泡特異的前胰島素基因整合后轉(zhuǎn)入胰島INS-1β-細(xì)胞中進(jìn)行表達(dá),然后用熒光成像技術(shù)實時研究活分泌囊泡的轉(zhuǎn)移、錨定和胞吐過程。此外還有免疫熒光標(biāo)記法:多巴胺β羥化酶(DBH)在嗜鉻細(xì)胞分泌囊泡中是一種主要的膜蛋白,由于它在胞吐中會出現(xiàn)在細(xì)胞膜的表面,隨著它與胞外液中熒光標(biāo)記的DBH抗體的結(jié)合,就能觀察到胞吐位點在細(xì)胞膜上的分布以及囊泡膜的回收過程。1.4胞內(nèi)信號分子光解方法

細(xì)胞分泌活動受很多因素的調(diào)控,采用信使物質(zhì)瞬時釋放的方法［6］,可以定量研究各因素對分泌的影響。神經(jīng)遞質(zhì)的分泌與細(xì)胞鈣離子濃度緊密偶聯(lián)(與鈣離子濃度的3～4次方成正相關(guān))。Ca2＋螯合物DM-nitrophen和NitrophenyleGTA可用于快速而均勻地提升細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度,將這些物質(zhì)與Ca2+染料通過膜片鉗電極或孵育的方法導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi),然后經(jīng)高能量的紫外光激發(fā),便能產(chǎn)生一個迅速的、階躍性的鈣升高,并且整個細(xì)胞鈣濃度都會均一地升高。這克服了單純電刺激引起的離子通道附近產(chǎn)生不同的鈣微區(qū)的缺點。DM-nitrophen在光解前對Ca2+有很高的親和力,對靜息的細(xì)胞鈣緩沖幾乎沒有影響,是研究細(xì)胞鈣緩沖和鈣穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的非常理想的材料。通過控制激發(fā)紫外光的強(qiáng)度,可以用來進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度滴定,也可用于鈣結(jié)合力測定以及其他許多鈣依賴的細(xì)胞功能活動。但是它易受Mg2+結(jié)合的影響。而NitrophenylEGTA對Ca2+有更高的選擇性,但它在光解前對Ca2+親和力較低,且不易被光解產(chǎn)生大的Ca2+階躍。除了Ca2+外,許多第二信使如cAMP等都可用該方法對其細(xì)胞內(nèi)濃度進(jìn)行精確控制。

2免疫細(xì)胞分泌的細(xì)胞和分子機(jī)制

2.1免疫細(xì)胞的離子通道和細(xì)胞功能

免疫細(xì)胞不屬于可興奮性細(xì)胞(如神經(jīng)細(xì)胞、肌肉細(xì)胞等)之列,但也具有某些與神經(jīng)細(xì)胞相類似的電生理特性。離子通道的活動與離子跨膜流動、膜電位的變化以及隨后的淋巴細(xì)胞激活密切相關(guān)。在大多數(shù)淋巴細(xì)胞上存在有不同的離子通道,這些離子通道類似于神經(jīng)細(xì)胞以及肌肉細(xì)胞的離子通道,但又有其自身的特點。Na通道僅存在于少數(shù)T細(xì)胞、T細(xì)胞株和自然殺傷細(xì)胞。電壓依賴性K通道存在于大多數(shù)T淋巴細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞株和巨噬細(xì)胞［7］,類似于神經(jīng)細(xì)胞上的延遲整流K通道特性。根據(jù)其電壓激活和滅活的動力學(xué)特性以及藥理學(xué)特征可分為3種亞型,它們隨細(xì)胞的發(fā)育狀態(tài)和功能分類不同而有所變化,可能與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)。絲裂酶原刺激后24h可使K電流增大;K通道阻斷劑則能劑量依賴性地抑制有絲分裂和抗原引發(fā)的淋巴細(xì)胞的激活,可能是“K通道開放-細(xì)胞膜去極化-Ca2+通道開放”通路被抑制后細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流減少所致［8］。Ca2+激活的K通道K(Ca)則由絲裂酶原引起的細(xì)胞Ca2+濃度升高激活,進(jìn)而引發(fā)K外流和細(xì)胞膜的超極化。電壓依賴性Ca通道僅在B淋巴細(xì)胞上存在,而在T淋巴細(xì)胞以及T淋巴細(xì)胞株均未見報道;但T淋巴細(xì)胞上存在一種非電壓依賴性的Ca2+通道,由T細(xì)胞抗原所激活,然后通過第二信使IP3,引發(fā)細(xì)胞內(nèi)Ca2+庫釋放,增強(qiáng)Ca2+離子跨膜內(nèi)流或Ca2+依賴性滅活。

目前,Ca2+作為細(xì)胞內(nèi)較早激活的一個重要的第二信使已被接受,但其后續(xù)信號過程尚不清楚。T細(xì)胞的Ca2+信號可分成兩相:快速的Ca2+峰和隨后的Ca2+平臺,前者由細(xì)胞內(nèi)鈣庫的釋放引起,后者則由CRAC引發(fā)的持續(xù)跨膜Ca2+內(nèi)流引起。單細(xì)胞上的鈣信號可表現(xiàn)為反復(fù)的鈣振蕩,這可能是一種通過頻率編碼來傳遞信息的方式。鈣信號的頻率特性可通過幾種非線性反饋系統(tǒng)來調(diào)控,如PKC介導(dǎo)的CD3γ亞基的磷酸化負(fù)反饋(可反饋抑制TCR/CD3的功能)、ca2+信號放大正反饋(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+的釋放和同時發(fā)生的CRAC以及PLC的進(jìn)一步激活)、ca2+離子的自身負(fù)反饋。關(guān)于G蛋白是否介導(dǎo)“TCR/CD3-PI水解-Ca2+動員”信號通路,尚是一個懸而未決的問題,一些間接證據(jù)表明T細(xì)胞的激活需要G蛋白的參與,TCR/CD3可能在結(jié)構(gòu)上形成G蛋白偶聯(lián)受體［9］。聯(lián)合應(yīng)用膜片鉗技術(shù)、單細(xì)胞熒光測量以及報告基因(如GFP、rFP)等研究方法,有望闡明免疫細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、淋巴因子的分泌機(jī)制和其他相關(guān)的細(xì)胞功能。

2.2免疫細(xì)胞分泌抗體或細(xì)胞因子的研究

經(jīng)過適當(dāng)處理,免疫細(xì)胞可應(yīng)用膜片鉗測量細(xì)胞膜電容。膜電容正比于細(xì)胞膜表面積。當(dāng)分泌小泡與細(xì)胞膜溶合并胞吐時,便伴有膜電容的增加。人的中性粒白細(xì)胞是成功應(yīng)用whole-cell和on-cell膜片鉗法進(jìn)行研究的少數(shù)免疫細(xì)胞之一［10］。通過膜片鉗電極向細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)入GTPγS,可引起膜電容從靜息時的3pF增加到8～9pF。有趣的是雖然GTPγS導(dǎo)入可引起暫時的Ca2+濃度升高和膜電容的增加,但當(dāng)加入高濃度的Ca2+緩沖物質(zhì)將鈣升高阻斷后,膜電容的升高依然存在而不受Ca2+離子的影響,表明GTPγS引起的分泌不需要Ca2+離子的參與,屬于Ca2+非依賴性分泌,這與經(jīng)典的Ca2+依賴性分泌明顯不同。進(jìn)一步研究Ca2+和GTPγS的促分泌效率的差別和他們分別在什么情況下起作用將是一個重要課題。當(dāng)向細(xì)胞導(dǎo)入高濃度Ca2+時,分泌過程呈現(xiàn)2種不同的動力學(xué)成分,第一相只需要1～10μmol/L的Ca2+,而第二相則需要100～300μmol/L的Ca2+濃度,他們分別對應(yīng)免疫細(xì)胞內(nèi)不同性質(zhì)的囊泡,即不同的Ca2+濃度控制不同的囊泡分泌,以適應(yīng)不同的細(xì)胞功能。

lollike等［2］應(yīng)用細(xì)胞貼附式膜片鉗技術(shù)在中性粒白細(xì)胞研究了免疫細(xì)胞脫顆粒的動力學(xué),包括單個囊泡融合的動力學(xué)特性,用這種方法,他們可以分辨出1fF的階梯狀電容變化(對應(yīng)單個囊泡分泌事件)。在形成封接后,他觀察到一種自發(fā)的階梯狀膜電容降低,代表直徑60～165nm的囊泡小泡的內(nèi)吞。當(dāng)用Ionomycin刺激后,可觀察到0.1~5fF大小不等的階梯狀電容升高,代表了白細(xì)胞不同類型囊泡的分泌(圖2)。對于直徑＞180nm的囊泡可以直接觀察到單個融合孔活動,融合孔起始平均電導(dǎo)為150pS,最小的僅有35pS,隨后融合孔逐漸擴(kuò)大,擴(kuò)展速度有快有慢,與報道的巨大的囊泡融合孔特性類似。這是首次直接觀察到直徑＜500nm的小囊泡的融合孔,根據(jù)其起始電導(dǎo)小的特征,可以推測融合孔的形成必須有蛋白質(zhì)參與。免疫細(xì)胞融合孔也存在閃爍開閉(flicker)的現(xiàn)象［11,12］,這表明小囊泡的胞吐是可逆的。在融合孔閃爍過程中,其電導(dǎo)通常＜1ns,并且在開和關(guān)兩種狀態(tài)的大小是一致的,這表明中性粒細(xì)胞的融合孔在低電導(dǎo)時不存在細(xì)胞膜脂質(zhì)的流動;這與肥大細(xì)胞上的研究結(jié)果不同,后者閃爍更快［13］,融合孔打開值較關(guān)閉時的值小,存在細(xì)胞膜脂質(zhì)不斷轉(zhuǎn)移到囊泡的現(xiàn)象［14］。Lollike還發(fā)現(xiàn)一種假閃爍(pseudoflikers)現(xiàn)象:單個囊泡融合后會觀察到一種漸進(jìn)性的膜電容下降,其原因尚不清楚,可能是幾個直徑＜60nm的小囊泡的快速融合的結(jié)果,也可能是電極內(nèi)的小部分膜片逐漸貼到電極壁上所致。關(guān)于膜融合孔調(diào)控的分子機(jī)制研究還剛剛起步。馬的嗜酸性白細(xì)胞含有巨大囊泡,它的融合孔的擴(kuò)大可由Ca2+和PKC通過不同的機(jī)制進(jìn)行調(diào)節(jié)［15］;粒細(xì)胞的融合孔似乎在開放狀態(tài)下也受到蛋白質(zhì)的調(diào)控,而中性粒細(xì)胞的融合孔的調(diào)控機(jī)制尚是空白。與融合孔的研究相比,對膜分裂孔(fissionpore)的研究非常有限,因為胞飲囊泡通常非常小,不能被全細(xì)胞膜電容記錄所分辨,而細(xì)胞貼附式膜電容記錄可分辨出單個囊泡的胞飲,Lollike已經(jīng)分辨出直徑300～700nm的小囊泡分裂孔［2］。該研究的進(jìn)一步深入,有望揭開囊泡融合晚期分子活動的神秘面紗,這不但對細(xì)胞免疫學(xué)而且對神經(jīng)科學(xué)和內(nèi)分泌學(xué)都意義深遠(yuǎn)。

受whole-cell技術(shù)約束,許多免疫細(xì)胞還不易用膜電容記錄。但較新的微碳纖電極(CFE)技術(shù)可能彌補(bǔ)此缺。這種電化學(xué)方法靈敏度極高,可檢測到單個小泡分泌［16］。

2.3免疫細(xì)胞分泌功能的調(diào)控

免疫系統(tǒng)是生物體的防御系統(tǒng),免疫細(xì)胞抗體和細(xì)胞因子的分泌受到細(xì)胞內(nèi)信號分子和細(xì)胞周圍微環(huán)境的精確調(diào)控。對肥大細(xì)胞的研究表明,PKC活性是調(diào)控肥大細(xì)胞脫顆粒的重要因素［17］。肥大細(xì)胞激活后,細(xì)胞內(nèi)多個信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路被激活,導(dǎo)致炎癥前細(xì)胞因子立即釋放和其他細(xì)胞因子的延遲性釋放。這一過程除需要激活酪氨酸激酶(tyrosinekinase)外,還需要PKC的激活來使絲氨酸和蘇氨酸磷酸化。對于PKCβ缺陷的小鼠,IL-6的分泌反應(yīng)消失或減弱,而IL-3引發(fā)的肥大細(xì)胞增值反應(yīng)和凋亡率不受影響。Cho等［18］用BLT酯酶分析(BLTesteraseassay)在NK細(xì)胞的研究表明:細(xì)胞粘附分子ICAM-1能夠抑制IL-12引發(fā)的NK細(xì)胞的脫顆粒和細(xì)胞毒性作用,人ICAM-1抗體R6.5mAb能阻斷這一作用;fluo-3AM熒光測量的結(jié)果表明上述過程為Ca2＋依賴性分泌,ICAM-1能抑制NK細(xì)胞的Ca2＋離子內(nèi)流。MHC-I類抗原NK細(xì)胞受體可抑制NK細(xì)胞的脫顆粒和自然殺傷作用,但是尚不清楚是哪種特異性受體介導(dǎo)了這種作用,以及這些受體是否影響細(xì)胞因子分泌等NK細(xì)胞的其他功能。最近的一項研究［19］表明,Ly-49A受體能調(diào)控NK細(xì)胞的囊泡胞吐和細(xì)胞因子的分泌,在NK細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用過程中，作為MHC-I分子的一個抑制性受體而存在,而且僅通過由Ly-49A介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程就足以產(chǎn)生抑制效應(yīng)。

90年代分泌機(jī)制的研究獲得了突破性的進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞分泌的關(guān)鍵蛋白質(zhì)復(fù)合體SNARE是導(dǎo)致包括神經(jīng)元、內(nèi)分泌細(xì)胞和免疫細(xì)胞在內(nèi)的各種細(xì)胞分泌發(fā)生的共同分子機(jī)制［20］。

在可興奮性的神經(jīng)和內(nèi)分泌細(xì)胞上,分泌活動對Ca2+濃度呈3～4次方的依賴性,因此稍微提高膜融合分子與Ca2+的親和力即有可能觸發(fā)分泌。細(xì)胞可能通過不同種類囊泡的空間定位差異來實現(xiàn)特異的調(diào)控,也可能通過囊泡對鈣離子的敏感性或其分泌動力學(xué)特性的不同來調(diào)控不同分泌活動。小囊泡由于其Ca2+閾值高和分泌速率快,瞬間升高的Ca2+信號更能有效地觸發(fā)其分泌;而大囊泡的分泌則更依賴于緩慢的幅值較低的Ca2+信號。區(qū)分不同囊泡動力學(xué)特性和Ca2+依賴性有助于了解不同分泌囊泡的分泌調(diào)控機(jī)制。當(dāng)然細(xì)胞也可能通過不依賴Ca2+信號的其它信號系統(tǒng)來直接調(diào)控不同的分泌,例如PKC的激活可觸發(fā)分泌［21］,g-蛋白偶聯(lián)的受體latrophilin也可在無明顯Ca2+信號升高的情況下觸發(fā)分泌［22］。許多免疫細(xì)胞如T細(xì)胞、B細(xì)胞、肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等受到刺激后可以立即脫顆粒,釋放其炎癥因子, 這一過程涉及的分子眾多,其分泌調(diào)控的復(fù)雜性不亞于神經(jīng)細(xì)胞。

最近,Paumet等［23］在RBL-2H3肥大細(xì)胞株上對細(xì)胞胞吐的SNARE分子機(jī)制進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)了幾種SNARE蛋白質(zhì)復(fù)合體的異構(gòu)體表達(dá),其中一種23kDa的SNAP(SNAP-23)對SNARE的形成非常重要。在syntaxin家族中,syntaxin4能夠與SNAP-23以及其他的VAMP蛋白質(zhì)分子,但不能與破傷風(fēng)毒素不敏感的VAMP(TI-VAMP)結(jié)合。Syntaxin4的高表達(dá)能抑制FcepsilonRI依賴的的分泌活動,而syntaxin2和syntaxin3均無此作用。細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)上存在4種VAMP蛋白:VAMP2、cellubrevin、tI-VAMP和VAMP8,其中以VAMP8對細(xì)胞胞吐活動最為重要。這一研究首次表明,非神經(jīng)元性的VAMP8異構(gòu)體(最早在早期內(nèi)體上發(fā)現(xiàn))參與分泌囊泡的調(diào)控。

chen等［24］對血小板分泌的分子機(jī)制進(jìn)行了研究,揭示了SNAP-23在Ca2+引發(fā)的致密顆粒釋放中的作用。血小板含有幾種t-SNAREs,如syntaxin2、syntaxin4、syntaxin7以及SNAP-23等,Ca2+引發(fā)的分泌可以被重組的α-SNAP加強(qiáng)而被抗NSF抗體所抑制;sNAP-23抗體或者抑制性C末端SNAP-23肽(inhibitoryC-terminalSNAP-23peptide)都可以致密顆粒的胞吐。在抗syntaxin抗體中,只有syntaxin2抗體可以抑制致密囊泡的釋放,免疫沉淀印跡的結(jié)果證明在體內(nèi)2個syntaxin2和SNAP-23結(jié)合形成一個復(fù)合體。上述結(jié)果表明,sNAP、NSF以及特異性t-SNARE都參與了致密囊泡脫顆粒過程。

3免疫細(xì)胞的分泌活動和免疫-神經(jīng)-內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)

免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)以及內(nèi)分泌系統(tǒng)之間的關(guān)系非常密切,呈現(xiàn)一種復(fù)雜的相互影響的調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò):即“神經(jīng)-免疫-內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)”,其中主要由激素、神經(jīng)遞質(zhì)、細(xì)胞因子三種物質(zhì)來傳遞信息,而這些信息分子的分泌是三者相互聯(lián)系的一個基本環(huán)節(jié)。

免疫系統(tǒng)的穩(wěn)定最終可歸結(jié)為免疫因子分泌的平衡。免疫細(xì)胞的分泌活動除了受自身的調(diào)控外,還受神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。形態(tài)學(xué)研究表明,在幾乎所有免疫細(xì)胞上都有不同神經(jīng)遞質(zhì)和激素的受體,同時許多種神經(jīng)遞質(zhì)和激素受體在免疫細(xì)胞上都有分布。功能研究表明,很多激素和神經(jīng)遞質(zhì)具有免疫調(diào)節(jié)功能。例如,腎上腺皮質(zhì)激素就是最早發(fā)現(xiàn)的具有免疫調(diào)節(jié)功能的一種激素,它對淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞、中性粒細(xì)胞都有抑制作用。而生長激素(GH)對幾乎所有免疫細(xì)胞如淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、胸腺細(xì)胞等都有促進(jìn)分化和加強(qiáng)功能的作用。另一方面,免疫系統(tǒng)可以影響神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)。免疫細(xì)胞可以分泌多種細(xì)胞因子如淋巴因子和單核因子等,而在神經(jīng)和內(nèi)分泌細(xì)胞上有相應(yīng)的受體接收免疫系統(tǒng)的信息。

細(xì)胞因子和神經(jīng)遞質(zhì)以及激素的多功能位點特性是其神經(jīng)和免疫調(diào)節(jié)的分子基礎(chǔ)。基因點突變的研究表明:IL-2分子具有相互獨立的免疫功能位點和鎮(zhèn)痛功能位點,而作為神經(jīng)遞質(zhì)的內(nèi)啡肽也有相互獨立的鎮(zhèn)痛和免疫調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域。除此之外,許多細(xì)胞因子和遞質(zhì)都有多功能位點特征。另一方面,細(xì)胞因子除了具有多功能位點特性外,還具有多受體介導(dǎo)機(jī)制,即同一種細(xì)胞因子可作用于不同的受體而起到神經(jīng)調(diào)節(jié)或免疫調(diào)節(jié)的作用,如IL-2的中樞和外周鎮(zhèn)痛作用可以被納洛酮阻斷,而其增值CTLL-2細(xì)胞的作用卻不受影響。

細(xì)胞因子的分泌作為免疫系統(tǒng)信息調(diào)控的上游過程,便成了“神經(jīng)-免疫-內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)”的一個基本而重要的環(huán)節(jié),免疫細(xì)胞活性物質(zhì)的分泌不但受到免疫系統(tǒng)自身的精確調(diào)控,而且受到神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的嚴(yán)格調(diào)節(jié),其中涉及的細(xì)胞和分子機(jī)制十分復(fù)雜,相關(guān)的研究也處于探索階段。

參考文獻(xiàn)

［1］GillisK.Techniquesformembranecapacitancemeasurements.In:SakmannB,neherE,eds.Single-ChannelRecording.2nded,NewYork:Plenum,1995.

［2］LollikeK,BorregaardN,LindauM.Theexocytoticfusionporeofsmallgranuleshasaconductancesimilartoanionchannel.JCellBiology,1995,129:99.

［3］XuJH(徐建華),ZengXH(曾旭輝),HeLM(何立銘),QuAL(瞿安龍),ZhouZ(周專).Roleofm-typereceptorininternalcalciumreleaseandquantalsecretioninratadrenalchromaffincells.ActaPhysiolSin(生理學(xué)報),1999,51(5):564~570(Chinese,Englishabstract).

［4］BetzWJ,MaoF,SmithCB.Imagingexocytosisandendocytosis.CurrOpinneurobiol,1996,6:365~371.

［5］LangT,WackerI,SteyerJ,KaetherC,WunderlichI,SoldatiT,GerdesHH,almersW.Ca2+-triggeredpeptidesecretioninsinglecellsimagedwithgreenfluorescentproteinandevanescent-wavemicroscopy.Neuron,1997,l8:857~863.

［6］XuJH(徐建華),QuAL(瞿安連),KangHG(康華光).Careleasebyopticalflashofcagedcompoundsanditsapplication.ProgBiophysBiochem,1997,24(2):132~135(Chinese,Englishabstract).

［7］DeCourseyTE,ChandyKG,CahalanMD.Voltage-dependentionchannelsint-lymphocytes.JNeuroimmunol,1985,10(1):71~95.

［8］GardnerP.Patchclampstudiesoflymphocyteactivation.AnnuRevImmunol,1990,8:231~252.

［9］GardnerP.CalciumandTlymphocyteactivation.Cell,1989,59(1):15~20.

［10］NuβeO,LindauM.Thedynamicsofexocytosisinhumanneutrophils.JCellbiol,1988,107:2117.

［11］LollikeK,BorregaardN,LindauM.Capacitanceflickersandpseudoflickersofsmallgranules,measuredinthecell-attachedconfiguration.BiophysJ,1998,75:53~59.

［12］ZhouZ,MislerS,ChowRH.Rapidfluctuationsintransmitterreleasefromsinglevesiclesinbovineadrenalchromaffincells.BiophysJ,1996,70(3):1543~1552.

［13］SpruceAE,BreckenridgeLJ,LeeAK,AlmersW.Propertiesofthefusionporethatformsduringexocytosisofamastcellsecretoryvesicle.Neuron,1990,4:643~654.

［14］MonckJR,deToledoGA,FernandezJM.Tensioninsecretorygranulemembranescausesextensivemembranetransferthroughtheexocytoticfusionpore.ProcNatlacadSciUSA,1990,87:7804~7808.

［15］ScepekS,CoorssenJR,LindauM.FusionporeexpansioninhorseeosinophilsismodulatedbyCa2+andproteinkinaseCviadistinctmechanisms.EMBOJ,1998,17:4340~4345.

［16］HeLM(何立銘),DuanKL(段開來),ZhangC(張晨),HeLL(何林玲),XiongW(熊巍),LiJ(李潔),ZhouZ(周專).Microcarbonfiberelectrodesandstimulus-secretioncoupling.ActaBiophysSin(生物物理學(xué)報),2002,18(2)(Chinese,Englishabstract),(inpress).

［17］NechushtanH,LeitgesM,CohenC,KayG,RazinE.Inhibitionofdegranulationandinterleukin-6productioninmastcellsderivedfrommicedeficientinproteinkinaseCbeta.Blood,2000,95(5):1752~1757.

［18］ChoDH,SongHK,KangHS,YoonSR,LeeHG,PyunKH,LeeWJ,KimYB,ChoiI.ligationofICAM-1moleculesinhibitstargetcell-inducedgranuleexocytosisofiL-12-activatednaturalkillercells.CellImmunol,2000,199:1~7.

［19］KimS,YokoyamaWM.NKcellgranuleexocytosisandcytokineproductioninhibitedbyLy-49Aengagement.CellImmunol,1998,183:106~112.

［20］SolnerT,WhiteheartSW,RrunnerM,Erdjument-BromageH,GeromanosS,Tempstp,RothmanJE.SNAPreceptorsimplicatedinvesicletargetingandfusion.nature,1993,362:318~324.

［21］BilliardJ,KohDS,BabcakDF,HilleB.ProteinkinaseCasasignalforexocytosis.ProcNatlAcadSciUSA,1997,94(22):12192~12197.

［22］LangJ,UshkaryovY,GrassoA,WollheimCB.Ca2+-independentinsulinexocytosisinducedbyalpha-latrotoxinrequireslatrophilin,aGprotein-coupledreceptor.EMBOJ,1998,17(3):648~657.

［23］PaumetF,LeMaoJ,MartinS,GalliT,DavidB,BlankU,RoaM.SolubleNSFattachmentproteinreceptors(SNAREs)inRBL-2H3mastcells:functionalroleofsyntaxin4inexocytosisandidentificationofavesicle-associatedmembraneprotein8-containingsecretorycompartment.JImmunol,2000,164(11):5850~5857.

［24］ChenD,BernsteinAM,LemonsPP,WhiteheartSW.Molecularmechanismsofplateletexocytosis:roleofSNAP-23andsyntaxin2indensecoregranulerelease.Blood,2000,95(3):921~929.