E-选择素负向调控中性粒细胞跨内皮迁移的生物力学机制

【作者】 黄丹丹； 丁奇寒； 陈深宝； 章燕； 龙勉；

【机构】 中国科学院力学研究所,生物力学与生物工程中心/工程化构建与力学生物学北京市重点实验室,中国科学院微重力重点实验室； 中国科学院大学工程科学学院；

【摘要】 中性粒细胞的跨内皮迁移是炎症级联反应的关键,血管内皮可塑性在这一过程中的作用尚不完全清楚。本文建立了体外人中性粒细胞(Polymorphonudear neutrophil,PMN)在脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)处理的人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells,HUVEC)单层上跨内皮迁移动力学模型,并通过原子力显微镜等手段量化了E-selectin调控下内皮细胞胞间连接的力学性质变化。结果发现中性粒细胞在E-选择素(E-selectin)敲除的内皮细胞上表现出更快更高的跨内皮迁移动力学过程,呈现出E-选择素负向调控中性粒细胞跨内皮迁移的能力,这种调控主要是通过对内皮细胞骨架动态重组来实现的。敲除E-selectin减少了内皮细胞胞间连接处的分支状肌动蛋白,增加了应力纤维,进而增加胞间连接处的细胞间隙,导致胞间连接不稳定,促进了中性粒细胞从此处穿过内皮迁移。这个过程是E-selectin通过调控微丝骨架结合蛋白Arp 2/3和Cortactin介导的内皮细胞骨架重组和片状伪足生成来完成的。另外,E-selectin敲除内皮细胞上表达的P-选择素(P-selectin)对E-selectin介导的中性粒细胞粘附功能起补偿作用。上述工作表明,E-selectin可通过调控内皮细胞骨架动态重组、负调控中性粒细胞的跨内皮迁移,深化内皮细胞骨架重组影响中性粒细细胞募集的生物力学机制。更多还原