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整合素是由α、β两个亚基非共价结合而成的异源二聚体，通过与其配体相互作用而介导细胞之间以及细胞与细胞外基质间的粘附作用。免疫细胞表达的整合素在免疫应答、凝血反应、炎症反应、肿瘤转移等许多病理生理过程中起重要作用。LFA-1(Lymphocyte function associated antigen1,αLβ2,CD11a/CD18)和Mac-1(Macrophage-1 antigen，αMβ2，CD11b/CD18)是两种表达在中性粒细胞上的β2整合素，可通过与相同的配体ICAM-1(Intercellular adhesion molecule-1)相互作用介导炎症级联反应过程中中性粒细胞不同阶段的募集过程，LFA-1介导中性粒细胞在内皮细胞上的慢速滚动和稳定粘附，而Mac-1主要介导爬行。其不同生物学功能的可能原因之一源于二者与配体ICAM-1相互作用的差别。基于此，本文采用实验室构建的重组人LFA-1、Mac-1胞外区与人IgG-Fc的融合蛋白及其高亲和性突变体，采用光镊技术系统测量了LFA-1、Mac-1激活前后与ICAM-1相互作用的断裂力分布。
实验结果表明:(a)在较低加载速度条件下，低刚度0.01 pN/nm条件下β2整合素/ICAM-1的相互作用力小于高刚度0.04 pN/nm条件下β2整合素/ICAM-1的相互作用力，其差异具有统计学意义。在高刚度0.04 pN/nm条件下，加载速度对β2整合素/ICAM-1的相互作用力影响不大。(b)在低刚度条件下LFA-1/ICAM-1的相互作用力稍大于Mac-1/ICAM-1的相互作用力，而在高刚度条件下Mac-1/ICAM-1的相互作用力稍大于LFA-1/ICAM-1的相互作用力。(c)高亲和性突变体β2整合素或Mg2+刺激条件下的野生型β2整合素与ICAM-1的相互作用，其相互作用力、反应势垒和零力下的负反应率均与野生型β2整合素/ICAM-1无明显差异。
本文工作为深入考察LFA-1、Mac-1不同生物学功能的分子机制提供基础数据。