中性粒细胞曳尾结构形成的力学-生物学耦合机制

目的中性粒细胞(PMN)迁移过程中留下富含整合素和细胞因子的曳尾结构(trail),进而重塑局部组织微环境,调节机体的适应性免疫应答;然而,PMN的曳尾结构形成的机制尚不清楚。本文从力学免疫学的角度,探究PMNs在管腔内迁移过程中曳尾形成规律及基底调控机制,并考察了曳尾对树突状细胞募集和免疫功能的调控。方法通过荧光抗体对PMN的标志性分子Ly6G进行标记,体外监测PMN在爬行过程中曳尾的形成,利用免疫荧光技术表征曳尾形貌及其黏附分子及骨架相关蛋白的含量和分布;采用微流道和不同黏附性表面,考察了流体剪切和黏附对曳尾生成的影响。结果研究发现,曳尾是PMNs在迁移过程中留下的富含整合素的膜性囊泡结构,含有大量细胞因子但是并不包含细胞骨架连接蛋白。曳尾的形成依赖于细胞与基底之间的二维相互作用,通过差异化调控beta2整合素CD11a和CD11b的分布和表达介导了曳尾的形成;流体剪切和基底黏附性差异可以影响曳尾生成。DCs能够通过其表面的CD54与曳尾上的beta2整合素发生受体-配体相互作用,并引起自身释放更多的趋化因子,影响DCs的表型并调控DCs启动CD8^(+)T细胞为主的适应性免疫应答。结论中性粒细胞曳尾的生成可能是控制炎症的新策略,可为未来靶向性调控中性粒细胞迁移和功能提供新思路。