● 摘要
多次太空飞行任务表明微重力环境可以导致宇航员出现免疫机能下降和易于感染等症状。在免疫应答过程中，白细胞穿越内皮细胞层到达感染部位是关键步骤之一，在此过程中，ICAM-1与VCAM-1作为内皮细胞表面关键的黏附分子起重要调控作用。本研究应用NASA慢回转器RCCS模拟微重力环境，同时给予较低浓度(10ng/mL)肿瘤坏死因子(TNF-α)刺激人脐静脉内皮细胞，采用流式细胞术检测细胞膜表面ICAM-1及VCAM-1的表达；激光共聚焦显微镜检测ICAM-1及VCAM-1在细胞膜及胞内的分布和细胞骨架的结构；RT-PCR检测细胞ICAM-1和VCAM-1mRNA转录水平的变化；并且检测了模拟微重力环境对内皮细胞PKC磷酸化的影响。实验结果发现经TNF-α刺激模拟微重力可增加内皮细胞ICAM-1的膜上表达量，但对VCAM-1的表达则没有明显影响。模拟微重力环境下，短时间内内皮细胞F-actin发生解聚，骨架结构紊乱，ICAM-1在膜上发生聚集，但模拟微重力负载24h后，细胞骨架开始重组，ICAM-1在膜上聚集的现象也趋于稳定。和对照组相比，经历模拟微重力5min后ICAM-1mRNA水平无明显改变，30min后发生上调，但24h后其表达量回到对照组水平。而VCAM-1mRNA在经历模拟微重力5min时发生下调，30min后发生上调，24h后回到对照组水平。同时虽然模拟微重力环境下内皮细胞内PKC磷酸化受到抑制。模拟微重力可引起ICAM-1mRNA和VCAM-1mRNA变化，细胞骨架紊乱；但经历24h模拟微重力培养后，ICAM-1mRNA和VCAM-1mRNA恢复到正常对照水平，并且细胞骨架开始重组，提示内皮细胞可能存在负反馈调节机制，而ICAM-1表达量的升高和PKC在其中的具体调节作用还需要进一步的研究。