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七鳃鳗作为一种最原始的无颌类脊椎动物,处于无脊椎动物向脊椎动物进化的过渡阶段,是研究免疫系统起源与进化的重要海洋模式动物。外泌体(exosomes)作为一类细胞分泌的细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs),在细胞间的信息交流与传递过程中发挥着重要的作用。我们此前发现,七鳃鳗神经轴上髓小体细胞(supraneural myeloid body cells,SMB cells)能够释放外泌体,并依赖于其携带的转化生长因子β(transforminggrowthfactorβ,TGF-β)的同源蛋白调控神经轴上髓小体细胞自身的增殖。但是外泌体及其携带的L-TGF-β能否介导七鳃鳗不同类群的免疫细胞互作,进而在免疫应答过程中发挥调控作用仍然有待研究。
本研究重点探讨日本七鳃鳗(Lampetra japonica)神经轴上髓小体细胞释放的外泌体中TGF-β在先天性免疫应答过程中对于白细胞增殖的调控功能。研究发现,通过单次注射脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)激活七鳃鳗的先天性免疫应答后,L-TGF-β基因的转录水平在多个组织中显著性升高。其次,我们发现脂多糖能够体外诱导神经轴上髓小体细胞分泌L-TGF-β蛋白,并进一步证实了神经轴上髓小体细胞释放的外泌体携带L-TGF-β分子,并对其进行较为精确的定量。同时,我们克隆了TGF-βⅠ型受体在日本七鳃鳗中的同源基因L-TβRⅠ,并且发现其在脂多糖单次免疫后的多数组织中转录水平显著上调,在白细胞中的蛋白水平显著上调。为了阐明携带L-TGF-β的神经轴上髓小体细胞来源外泌体在固有免疫应答过程中发挥的调控作用,我们首先分析了L-TGF-β重组蛋白对于白细胞增殖的影响。结果发现rL-TGF-β可以显著抑制静息与免疫激活状态下白细胞的增殖。在明确外泌体能够被白细胞所摄取的基础上,我们进一步发现外泌体对于白细胞的增殖发挥了截然相反的动态调控作用。即静息状态神经轴上髓小体细胞来源外泌体促进静息状态白细胞增殖,而激活状态神经轴上髓小体细胞来源外泌体抑制激活状态白细胞的增殖。为了进一步解析外泌体调控白细胞增殖的机制,我们通过抗体中和实验证实了在静息状态下外泌体对白细胞增殖的调控功能依赖于其携带的L-TGF-β分子。
综上所述,本研究阐明了神经轴上髓小体细胞来源外泌体通过携带的L-TGF-β分子调控白细胞增殖,外泌体所具有的背景依赖的动态调控能力表明其在七鳃鳗固有免疫系统的稳态维持中可能发挥了独特而重要的作用。这一发现对于探明外泌体在七鳃鳗免疫应答调控中的功能具有重要意义,为进一步研究七鳃鳗免疫细胞之间协调参与免疫应答的机制提供了新的视角。
本研究重点探讨日本七鳃鳗(Lampetra japonica)神经轴上髓小体细胞释放的外泌体中TGF-β在先天性免疫应答过程中对于白细胞增殖的调控功能。研究发现,通过单次注射脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)激活七鳃鳗的先天性免疫应答后,L-TGF-β基因的转录水平在多个组织中显著性升高。其次,我们发现脂多糖能够体外诱导神经轴上髓小体细胞分泌L-TGF-β蛋白,并进一步证实了神经轴上髓小体细胞释放的外泌体携带L-TGF-β分子,并对其进行较为精确的定量。同时,我们克隆了TGF-βⅠ型受体在日本七鳃鳗中的同源基因L-TβRⅠ,并且发现其在脂多糖单次免疫后的多数组织中转录水平显著上调,在白细胞中的蛋白水平显著上调。为了阐明携带L-TGF-β的神经轴上髓小体细胞来源外泌体在固有免疫应答过程中发挥的调控作用,我们首先分析了L-TGF-β重组蛋白对于白细胞增殖的影响。结果发现rL-TGF-β可以显著抑制静息与免疫激活状态下白细胞的增殖。在明确外泌体能够被白细胞所摄取的基础上,我们进一步发现外泌体对于白细胞的增殖发挥了截然相反的动态调控作用。即静息状态神经轴上髓小体细胞来源外泌体促进静息状态白细胞增殖,而激活状态神经轴上髓小体细胞来源外泌体抑制激活状态白细胞的增殖。为了进一步解析外泌体调控白细胞增殖的机制,我们通过抗体中和实验证实了在静息状态下外泌体对白细胞增殖的调控功能依赖于其携带的L-TGF-β分子。
综上所述,本研究阐明了神经轴上髓小体细胞来源外泌体通过携带的L-TGF-β分子调控白细胞增殖,外泌体所具有的背景依赖的动态调控能力表明其在七鳃鳗固有免疫系统的稳态维持中可能发挥了独特而重要的作用。这一发现对于探明外泌体在七鳃鳗免疫应答调控中的功能具有重要意义,为进一步研究七鳃鳗免疫细胞之间协调参与免疫应答的机制提供了新的视角。