探討第二型趨化激素影響人類冠狀動脈內皮細胞 第四型類鐸接受器之表現與機轉

動脈分別是由內中外三層細胞所構成，其中最內層為內皮細胞，其主要功能在調控血管收縮、血液中的免疫細胞作用及細胞激素的產生。當內皮細胞機能失調時，不但改變內皮細胞抗發炎及抗凝固的特性，也降低內皮細胞的生長，將無法維持生理平衡。內皮細胞功能缺損常出現在心血管疾病或發炎性疾病（如高血壓、動脈粥狀硬化、糖尿病、過敏性疾病）的病人當中。
動脈粥狀硬化就是動脈內皮細胞的一種發炎性病變，原因可能為高血脂、高血糖、高同半胱胺酸血症或是病毒細菌感染…等引發血管內皮通透性增加，低密度膽固醇因為體積小得以滲入動脈血管壁內膜堆積，聚積於動脈內膜的低密度脂蛋白膽固醇與蛋白多醣結合後，容易被氧化並釋出磷脂質，進而激活覆蓋在表層的細胞，導致內皮細胞增加表面附著器的表現，其後釋出化學物質，吸引單核球及淋巴球進入內膜區，蛻變為巨噬細胞。大量的巨噬細胞吞噬低密度脂蛋白膽固醇顆粒形成脂肪斑紋，之後惡化成脂肪斑塊。類鐸接受器是哺乳類免疫系統中相當重要的接受器，它們主要的功能是去偵測外來病原菌的入侵。一但偵測到有病原菌的入侵，類鐸接受器會啟動訊息傳導活化先天性免疫反應 (innate immunity），進而影響到後續的後天性反應反應（adaptive immunity）。第四型類鐸接受器是脂多醣(lipopolysaccharide；LPS)在內皮細胞上的主要接受器，當細胞受到脂多醣刺激後，藉由血管內皮細胞表現黏著分子（如ICAM-1及VCAM-1），促使循環中的白血球黏著到血管壁上，進一步移行到發炎組織部位，執行免疫反應。除此之外有許多內生性的慢性發炎分子也能與第四型類鐸接受器結合，引發免疫反應。
本研究所使用的刺激物第二型趨化激素就是一種慢性發炎物質，為趨化嗜酸性白血球的重要因子，是由73個胺基酸所組成的蛋白，可誘導嗜酸性白血球來聚集、活化並加強其與血管內皮細胞之附著能力。第二型趨化激素主要是由嗜酸性白血球所分泌，產生過敏現象時往往能在血中偵測到高量的第二型趨化激素濃度。內皮細胞的發炎也和其有相關性，許多動脈粥狀硬化的病人，因為免疫系統受到影響，所以較正常人容易感染發炎，臨床偵測體內各項細胞激素濃度發現，第二型趨化激素的量明顯較正常人高。
為了進一步瞭解過敏反應與動脈粥狀硬化發炎反應的相關性，不同於以往傳統實驗利用脂多醣刺激細胞來看激素的分泌情形，我們反過來利用利用第二型趨化激素來刺激人類冠狀動脈內皮細胞，來看其內皮細胞表現第四型類鐸接受器的表現與機轉。
首先確認人類冠狀動脈內皮細胞上有第二型趨化激素的接受器CCR3，之後再確認所加的第二型趨化激素劑量不會造成細胞死亡。從RT-PCR實驗結果發現，第四型類鐸接受器mRNA的表現量會因為第二型趨化激素的刺激而增加。過去許多研究都認為基因的調控是透過DNA或是蛋白質的層面來影響，但近年來發現許多基因是透過RNA的層級來影響調控，所以後轉錄修飾(post-transcriptional modification)的概念漸漸被提出，後轉錄修飾的調控涉及兩個層面，分別是轉錄的效益(translational efficiency)以及mRNA的穩定度(mRNA stability)。針對後轉錄修飾的調控，我們發現利用第二型趨化激素刺激後RNA 結合蛋白HuR會結合在第四型類鐸接受器3’UTR 來增加其mRNA的穩定度。蛋白層面利用西方墨點法來證實經過第二型趨化激素刺激後會透過MAPK 路徑來調控第四型類鐸接受器蛋白表現量的增加。最後是看蛋白運輸的部分，利用第二型趨化激素刺激內皮細胞後由西方墨點法結果可以發現運輸第四型類鐸接受器到膜上的PRAT4A及GRP9蛋白表現量亦會增加。