硫氧还蛋白(Trx)对微重力环境下T细胞活化的调节作用研究

微重力环境下T细胞活化抑制是航天员免疫功能下降的重要原因。在微重力条件下，细胞的氧化还原状态和actin细胞骨架发生了明显的改变，而二者都是T细胞活化的关键因素。项目组前期研究结果表明硫氧还蛋白(Trx)既可以调节细胞的氧化状态又可以调节actin骨架的重塑功能，由此推测Trx在微重力环境下对T细胞活化具有重要的调节作用。本研究拟通过回转模拟微重力，首先确定Trx在回转后的表达和酶活性变化，然后以CD3/CD28抗体共刺激活化外周血静止期T(PBT)细胞，通过免疫突触形成、CD69的表达、细胞因子IL-2的分泌等指标来分析微重力下T细胞的功能变化。在PBT细胞内，过表达Trx或通过RNAi下调Trx的表达，比较模拟微重力条件下，细胞的氧化还原状态、Actin骨架的解聚与聚合状态，以及T细胞活化状态的变化，揭示在模拟失重环境下，Trx对T细胞功能的调控作用及机制。

微重力环境下T细胞活化抑制是航天员免疫功能下降的重要原因。模拟微重力作用于细胞，可同时导致氧化应激和细胞ACTIN骨架变化。而细胞的氧化还原状态和ACTIN骨架形态都是T细胞活化的关键因素。我们的前期研究发现细胞ACTIN骨架在氧化应激条件下发生了明显的解聚，而TRX可以有效地抑制这种解聚现象，因此本项目推测TRX在微重力环境下对T细胞活化具有重要的调节作用。首先，本项目研究了氧化还原状态对T细胞的影响，以T细胞相关细胞因子的表达水平为判据，我们发现氧化状态对相关细胞因子的表达有一定的促进作用。进而，我们研究了TRX对Jurkat T细胞活性的影响。结果比较复杂，细胞外的TRX蛋白可能对Jurkat T细胞激活有抑制作用；而内源性的TRX则促进了Jurkat T细胞的激活。课题组进而选择细胞ACTIN骨架形态作为Jurkat T细胞的激活评判标准，结果表明TRX过表达之后，Jurkat细胞呈现出更多的褶皱状结构，提示内源性TRX可能对Jurkat T细胞激活有促进作用。因此，课题组初步认为，内源性的TRX对Jurkat T细胞激活有促进作用，而细胞外的TRX蛋白作用恰好相反，具体机制需要进一步探索。本项目第二部分重点研究了模拟微重力条件下TRX对Jurkat细胞激活的影响。首先，我们建立了回转模拟微重力Jurkat T细胞氧化应激模型，发现在该状态下Jurkat的激活受到了显著抑制。而提高内源性TRX的表达水平，可以一定程度对抗这种抑制作用，但并不能完全恢复。提示模拟微重力导致的生物学效应比较复杂，仅通过提高TRX表达并不能完全解除Jurkat T细胞的免疫抑制状态。总之，课题组通过本项目研究，初步认为模拟微重力条件下内源性TRX对Jurkat T细胞的激活有一定的促进作用。