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摘要
当机体受到病毒或细菌等病原体入侵时,被感染组织释放趋化因子并以浓度梯度的形式向周围扩散,其中一部分被附近血管壁内皮细胞上的糖萼捕获而固定。选择素和趋化因子联合介导血液中的白细胞栓缚至血管壁发生滚动,并随着整合素"由内而外"及"由外而内"信号通路激活至高亲和力状态,从而实现稳定黏附以及之后的跨膜迁移,进入感染部位,最终发挥其免疫功能,淋巴细胞归巢也具有类似过程。在这个多步的级联反应过程中趋化因子不仅起着重要的导向作用,对白细胞的激活也至关重要。白细胞激活的早期标志性事件主要有整合素的激活和胞质钙离子浓度的提高（钙响应）,后者作为重要的第二信使,可广泛激活胞内钙离子依赖型的信号分子以及激酶的释放。 这里,我们探究流体剪切应力条件下趋化因子诱导Jurkat T细胞钙响应的力-化学耦合调控机制。通过流动腔系统与荧光显微镜结合,在静止或流场条件下,实时观察胞外钙离子存在或不存在情形时固定化趋化因子CXCL12诱导的Jurkat T细胞钙响应过程,比较分析钙响应的时间历程,提取相应特征参数。实验数据表明CXCL12可以介导Jurkat T细胞的稳定黏附且呈现浓度依赖性;力是细胞钙响应的开关,当流体剪切力从0提高到0.2 dyn/cm2 时,钙响应激活比率从约4%提高到约75%;在0.2 dyn/cm2 剪切应力时,胞外钙离子可以通过缩短延迟时间来加快钙响应,通过增加爬坡时间和半衰期来提高钙响应强度。研究结果意味着流体剪应力和胞外钙离子协同作用,加快、加强了CXCL12介导的Jurkat T细胞钙响应,提示一条依赖机械敏感通道的"外钙内流—内质网钙库释放"的快速通路。该研究结果有助于深入理解T细胞的活化过程,为相应病理和药物研究提供参考。
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单位生物科学与工程学院; 华南理工大学
