细胞间通讯是维持细胞生存及调控其功能的手段。经典细胞因子-受体作用机制中,因子是游离配体,其受体具有信号传递功能,信号传递是单向的;但生理、病理条件下,存在膜结合配体;随着Ephrin家族、TNF配体超家族等膜结合配体介导反向信号传递机制的阐明,膜结合配体介导的反向信号传递逐渐受到重视。M-CSF是细胞因子,除经典可溶性配体形式外,可通过选择性剪接形成膜结合形式(mM-CSF),我们的工作已率先证实mM-CSF有反向信号传递功能,且反向信号可能与白血病、肿瘤等疾病相关。本课题在此基础上,通过对其胞内区进行突变的方法寻找并阐明胞内区反向信号传递的核心序列,研究其反向信号传递是否激活ERK、P38 MAPK途径,及Rho家族小GTP蛋白,进一步阐明其介导的反向信号传递机制,可更完整地阐明细胞间通讯网络,具有重要的理论意义;同时,还可为进一步寻找肿瘤﹑白血病等疾病治疗的新靶点提供线索。
近年阐明的信号双向传递机制是对经典细胞间通讯理论的重要补充和完善。本研究在国际上首次将反向信号研究延伸到膜结合M-CSF,阐明ERK MAPK信号途径参与可溶性受体结合后膜结合M-CSF介导的反向信号传递;发现了膜结合M-CSF胞内区三个丝氨酸/苏氨酸残基与反向信号相关,且胞内区序列可能同时存在反向信号传递及其负调控区域。在完成原计划的基础上,发现并在国际上首次阐明了膜结合M-CSF在血液系统恶性肿瘤中促进肿瘤的发展,高表达膜结合M-CSF的恶性细胞异常活化被募集到肿瘤部位的巨噬细胞,而异常活化的巨噬细胞反过来又促进肿瘤细胞的增殖、并在肿瘤发展后期通过促进血管新生促进肿瘤的发展。此外,我们还在植物系统成功表达具有生物学活性的M-CSF可溶性受体。本研究为细胞间通讯理论提供了重要的补充,为深入阐明膜结合M-CSF生理、病理学意义,以及在血液系统恶性肿瘤中的作用提供了十分重要的依据、线索和良好的工作基础,具有很强的理论意义和潜在应用前景。主要结果在国外学术刊物、国际会议和国内核心期刊上发表,培养研究生多名,促瘤机制的主要结果投稿Cancer Res,已经修回。