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中性粒细胞上钙敏感受体(calcium sensing receptor,CaSR)目前没有系统透彻的研究。以往的研究中,既有证据支持中性粒细胞表达CaSR,也有证据反对这一点。对于白细胞中比例最高的中性粒细胞来说,探索其是否表达CaSR及其相应的功能对于炎症的研究意义重大。 (1)在本研究中,我们首先明确了CaSR在中性粒细胞的表达。通过RT-PCR,我们发现人中性粒细胞mRNA逆转录得到的CaSR基因长度约为500bp,与人其它细胞CaSR基因长度一致。大鼠中性粒细胞CaSR基因长度则为300bp左右。通过western blot,我们发现人正常外周血中性粒细胞表达95kd左右的CaSR,而脓毒症患者血液中性粒细胞则检测出70kd,95kd和130kd的CaSR。对于大鼠来说,正常血液中性粒细胞可检测出70kd和95kd左右的CaSR。而脓毒症大鼠血液中性粒细胞上可检测出70kd和130kd左右的CaSR。通过流式细胞术,我们发现人和大鼠正常外周血中性粒细胞仅有少数表达CaSR:人正常血液中表达CaSR的中性粒细胞比率为7.56?2.13%,大鼠正常血液中则有5.17?1.62%的中性粒细胞表达CaSR。相比而言在脓毒症中,68.63?19.88%的人外周血中性粒细胞和49.87?19.13%大鼠外周血中性粒细胞表达CaSR。另外,免疫荧光也再次验证了CaSR在中性粒细胞的表达。 (2)然后,我们研究了CaSR对中性粒细胞功能的影响。中性粒细胞在炎症中对机体损伤主要通过其产生的活性氧(reactive oxygen species,ROS)和弹性蛋白酶(neutrophil elastase,NE)。首先我们研究了CaSR对中性粒细胞胞内钙信号的影响。CaSR的三类激动剂:钙离子+异构激活剂,精胺和庆大霉素都可以引起胞内钙离子浓度上升。然后,这些激动剂也可以诱导中性粒细胞产生显著的胞内ROS,胞外ROS和弹性蛋白酶。对于中性粒细胞迁移来说,transwell实验表明CaSR激动剂可以促进中性粒细胞跨内皮细胞和跨上皮细胞迁移。机制上来说,CaSR通过Rac2,AKT和PKC调控中性粒细胞胞外ROS的产生,通过PKC和Rac2调控中性粒细胞胞外弹性蛋白酶的产生,通过Rac2调控细胞迁移。 (3)最后,由于急性肺损伤的核心致病因素是中性粒细胞产生的ROS和弹性蛋白酶,我们选择大鼠急性肺损伤(acute lung injury,ALI)模型来探索抑制中性粒细胞CaSR是否有治疗效果。研究发现,CaSR抑制剂calhex231的应用可以显著降低中性粒细胞向气管腔的迁移和向肺泡内的迁移,同时也可以降低急性肺损伤的细胞凋亡、肺干湿重比和支气管肺泡灌洗液蛋白量。而CaSR激动剂庆大霉素可以起到相反的作用。通过以上研究,我们可以得出结论:人和大鼠中性粒细胞表达有功能的CaSR,其表达率可能受炎症因素调控而大幅升高。中性粒细胞CaSR激活后可以诱导中性粒细胞产生胞内钙信号,提高胞内ROS,胞外ROS和弹性蛋白酶的产生,并且促进中性粒细胞的迁移。抑制中性粒细胞CaSR或许可以减轻LPS诱导的大鼠急性肺损伤。