C3H/HeJ小鼠细胞Ran(或 L.ps/Ran)发生点突变可使其功能缺陷,因而可以解释C3H/HeJ品系小鼠为何发生内毒素耐受现象。依据有以下四点:①C3H/HeJ小鼠的Lpsd/Ran cDNA 的3'端非翻译区(untranslated region)发生点突变,在870位点上胸腺密啶突变为胞密啶,但编码的蛋白质相同。②Lps/Ran基因作图分析得出:Lps/Ran基因位于C3H/HeJ品系小鼠第4号染色体上,也在传统的Lps基因位点区域内。③导入Lpsn/Ran cDNA可以恢复Lpsd/Ran的B细胞对内毒素的反应,但不能恢复对巨噬细胞的效应,即内毒素耐受反应在B细胞中消失;而导入Lpsd/Ran cDNA无类似现象。④使用腺病毒载体将Lpsd/Ran cDNA转移到敏感小鼠体细胞内﹐能使敏感小鼠对内毒素反应发生耐受,表型类似于C3H/HeJ品系的小鼠;而转入Lpsn/Ran cDNA无内毒素耐受现象。由此可见,Lps/Ran在某个环节也参与了内毒素信号转导效应。
使用功能性cDNA表达克隆方法和C3H/HeJ的B淋巴细胞作为检验细胞,Wong等分离出Lpsn/Ran的cDNA,并编码Ran/TC4 GTPase,其上游非翻译区的870位点处由胞嘧啶取代其胸腺嘧啶,结果引起mRNA结构出现显著改变。LpsdRan的cDNA表达在体内对内毒素敏感小鼠有抗休克保护反应,这是由于受到刺激的巨噬细胞所分泌的TNF-α,IL-1表达下调,两种Lpsn/Ran和 LpsdRan的 mRNA 的稳定性不存在差异,起初其蛋白质总量类似,但是在稳定的状态时,原代培养的巨噬细胞和B细胞中的Lpsd/Ran是Lpsn/Ran总量的5~10倍,两种蛋白质均可以从细胞质迁移到细胞核内,但Lpsn/Ran迁移的速度比Lpsd/Ran要慢。
在稳定状态时,尽管两种蛋白质是完全相同的,但Lpsn/Ran的总量却下降,由于两种mRNA 的结构不同,可能mRNA在细胞内定位存在着差异。更多的Lpsd/Ran GTPase积聚在细胞核内,确信能够改变信号转导的效力,所以出现LPS介导的信号转导的下调性生物学效应。因此,Lps/Ran是LPS介导的信号转导的重要靶位,Lpsd/Ran cDNA可能在基因治疗休克方面有益。
可以想像,LPS通过酶学级联反应激活多个转录因子,但这些转录因子需要转位入细胞核内,方可以与基因的调控序列结合,并发挥其效应。而这些分子均为大分子物质,需要通过核孔复合物参与,即Ran等参与,而Ran蛋白质表达的量又直接影响转录因子入核的效率和数量;同时,在基因转录成mRNA时,也需要转出到细胞质,才可以翻译蛋白质,如TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8、NO等,如果在mRNA转出时出现障碍,势必影响细胞因子的表达,若炎症因子表达低下,则其表型对内毒素耐受,类似于TLR4突变的表型。所以,有理由认为可以通过转染突变型Ran到宿主细胞内来促使巨噬细胞对内毒素产生耐受,以减少细胞因子的分泌,并降低内毒素血症等败血症的病死率。
机体的调节也包括内毒素耐受的发生和吞噬细胞对GNB和内化功能的增强。这些因素对内毒素的信号转导效应产生负性调节作用。
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