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背景人内源性逆转录病毒(Human endogenous retroviruses,HERVs)寄生于人体组织并通过病毒衍生蛋白加入人类基因组成。HERVs大约占人类基因的10%,越来越多的证据表明HERVs在人类的进化、发展以及生理上有着重要的作用,并且在人类的疾病中很可能有直接或间接致病作用。多项研究证实HERVs参与了神经内科炎性脱髓鞘疾病多发性硬化的脑组织局部炎性反应,并且在肌萎缩侧索硬化的发病过程中起作用,此外HERVs还涉及多种肿瘤,包括神经肿瘤的发生与转轨。本项研究主要关注HERVs编码蛋白在人体组织和肿瘤组织中表达状况,尤其是对中枢神经系统正常细胞以及神经胶质瘤的研究,对象以HERV-R家族即ERV3和HERV-W家族为主,其中HERV-W的蛋白表达已被前人揭示为Syncytins,系一种编码合胞素包膜基因蛋白。ERV3是一种典型的人内源性逆转录病毒。在人类DNA中大约存在50多种拷贝。以往在RNA水平的研究表明,这种HERV-R序列在某些人类组织中高度表达,特别是在激素依赖的器官、细胞、拥有融合功能的组织以及与外界密切接触的组织。这些相关的研究大多数是采用实时定量PCR、Northern blot和原位杂交技术来进行RNA水平研究的,在极个别的研究中有一些是在蛋白水平进行的研究。人内源性逆转录病毒W家族中的2种逆转录包膜蛋白Syncytin-1和Syncytin-2。它们在胎盘的滋养层和合胞体滋养层中表达,强有力的证据说明这两种蛋白(可能是与其他人内源性逆转录病毒协同作用)在人类胎盘的生长过程中起相当重要的作用。材料和方法人体组织样本和肿瘤标本采集自瑞典乌普萨拉大学病理与基因研究所,其中组织样本144个;瘤体样本216个;人类肿瘤细胞系样本45个。本研究应用重组蛋白质抗原表位标签(Protein epitope signature tags, PrEST)技术制备2种ERV3兄弟抗体以及HERV-W的syncytin-1,syncytin-2抗体,并纯化其亲和力,通过PrEST阵列验证所制备的抗体,获得单一特性的抗体。应用组织微阵列技术(tissue microarrays, TMAs),将大量不同的人体组织样本、肿瘤组织样本以及肿瘤细胞系样本安置于10个TMA载玻片上,在连续切片上使用自制抗体对上述样本进行ERV3和Syncytin免疫组化检测,并选择部分组织样本进行western bolt研究。结果1.成功制备了2种ERV3兄弟抗体以及HERV-W的syncytin-1,syncytin-2特异性的抗体。2.免疫组化染色标本观察到ERV3包膜蛋白在大部分正常成人组织的细胞质中以不同程度表达,大部分为低水平表达(ERV3在睾丸组织、胎盘、肾上腺、输卵管、黄体和皮脂腺中表达最强)。3.镜下观察到人脑组织染色情况ERV3在正常人脑组织中,一些散在的特殊细胞,很可能是星形胶质细胞表现出中到高的表达强度。在小脑细胞中发现浦肯野细胞在HPA046508抗体中是强阳性的表达。4. ERV3在瘤体组织的情况,观察到一些上皮肿瘤显现出显著地阳性结果,在胶质瘤中的一些散在细胞中显示包膜蛋白表达的强阳性。5. ERV3包膜蛋白在心肌和正常肌细胞的横纹肌细胞中等进行细胞融合的细胞中均有表达。6. Syncytin-1和Syncytin-2的表达表现出同样的模式,但也有些重要的区别。两种syncytin在脑组织和胶质瘤中表达,在胎盘中的细胞滋养层和合胞体滋养层中表达(这与以往研究结果一致)。有趣的是,我们第一次发现syncytin-2在胰腺的胰岛中高表达,这一发现或许提示糖尿病发病机理与内转录病毒参与相关。结论1. ERV3包膜蛋白存在于部分人体组织,研究发现既往RNA水平显示高表达的相应组织中,本实验证实均在蛋白水平上也呈高度表达。这些结果进一步证实了HERVs位点涉及重要的正常细胞程序的假说。2.用我们自制的抗体,Syncytin的两种融合蛋白,在脑组织、胎盘组织中呈现高表达,这可能提示HERV-W存在新的有活性位点。这一点突破了以往研究的“少数位点”学说。3.通过本项研究,我们成功建立了适合在未来研究HERVs衍生蛋白在人体组织中的表达模型,并将这项技术延伸到人类进化、正常发育、生理以及神经系统疾病等研究中应用。