Gpr48对固有免疫中病原体相关分子模式识别的调控机制研究

Gpr48属G蛋白偶联受体（GPCRs）家族中富亮氨酸重复序列受体家族成员，已发现在视觉、生殖及骨骼的发育过程中发挥着重要作用。本课题前期研究发现，Gpr48基因敲除小鼠对高剂量LPS刺激的敏感性增强，其腹腔巨噬细胞对LPS、PAM3等TLRs识别的病原体相关分子模式（PAMPs）的免疫应答显著提高，提示Gpr48在固有免疫系统的模式识别中发挥着重要调控作用。本课题拟采用Gpr48基因敲除小鼠体内模型及体外基因抑制、过表达细胞模型研究Gpr48对病原体相关分子模式识别的调控作用，利用Q-PCR、FACS、ELISA、Western Bloting等技术筛选CD14等参与Gpr48调控的关键蛋白，并采用Luciferase、ChIP、EMSA等技术从转录水平对Gpr48调控关键蛋白的分子机制进行研究，从而探讨Gpr48在固有免疫模式识别中发挥的重要调控作用及分子机制。

本项目以新型孤儿G蛋白偶联受体Gpr48/Lgr4为主要研究对象，综合利用了动物基因敲除、基因干扰、基因过表达、小鼠急性炎症模型、ELISA、qRT-PCR、Western blotting、EMSA、ChIP等技术，从动物体内、细胞乃至分子水平对Gpr48/Lgr4在TLR2/4介导的固有免疫应答中的重要调控作用进行了系统研究。研究表明：Gpr48/Lgr4的敲除或者干扰能够明显提高巨噬细胞对TLR2/4相关模式分子的识别，表现为敲除小鼠对LPS的敏感性显著升高，基因敲除的细胞在LPS或者PAM3刺激后所分泌的炎性细胞因子和相关的信号通路都明显增加，相反如果过表达Gpr48/Lgr4却能够显著降低这些免疫应答。进一步的深入研究发现，Gpr48/Lgr4敲除以后巨噬细胞表面参与固有免疫模式识别的协同受体CD14出现了明显的上调，而CD14本身又恰好参与了对TLR2/4相关模式分子的识别过程。通过细胞信号转导和基因转录调控研究我们发现，Gpr48/Lgr4敲除以后下调了cAMP/PKA/CREB相关信号通路，而转录因子CREB对CD14的表达能够起到负调控作用，进而从基因转录调控的水平解释了Gpr48/Lgr4负调控固有免疫应答的分子机制，圆满地完成了课题的研究目标，上述研究内容全文发表在2013年5月的J. Biol. Chem.杂志。我们的研究发现了一种重要的免疫负调控GPCR，对于我们深入理解机体免疫平衡调控的分子机制具有重要意义，此外对于Gpr48/Lgr4受体的研究也为感染、炎症以及肿瘤等相关疾病的药物开发奠定了扎实的理论基础，丰富了GPCR作为免疫调节药物开发的理论依据，具有重要的理论意义和潜在的应用前景。2011-2013年期间，在本课题的资助下课题负责人以第一或通讯作者身份发表了包括Journal of Immunology、J. Biol. Chem.、Cancer letters在内的基金标注SCI论文5篇，国内核心期刊论文2篇。同时还积极参加国内的相关学术交流，并受邀在2012年CSH-Asia Conference-Frontiers of Immunology in Health & Diseases进行了大会报告，在相关领域内取得了较好的反响。项目实施过程中共完成6名硕士研究生的培养。