核受体FXR通过上调CISH和SOCS3表达而抑制肝细胞炎症反应的研究

发布时间：2018-11-16 21:37

【摘要】：细胞因子信号转导抑制蛋白（suppressor of cytokine signaling，SOCS）家族主要由CISH （cytokine inducible SH2-containing protein）和SOCS1-7等8个分子组成。SOCSs具有共同的结构特点，即由N端可变区、SH2区和C端的SOCS盒区组成。SOCS家庭可被多种因子诱导表达，并通过三种不同的方式对细胞因子诱导的Janus激酶（Janus kinase，JAK）—信号转导及转录激活子（signal transducers and activators oftranscription，STAT）信号通路进行负反馈性调节：第一，通过其SH2结构域与靶蛋白的磷酸酪氨酸残基结合，使JAK的N末端失活；第二，阻止STAT与细胞因子受体位点的结合；第三，通过SOCS盒与elongin BC和泛素-蛋白酶体系统之间的相互作用促使靶蛋白发生蛋白酶体依赖途径的降解。另外SOCS分子还可抑制活化蛋白1（activation protein1，AP1）和核转录因子κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）等促炎信号通路。因此，SOCS分子被认为是一类重要的密切参与调控细胞因子－炎性信号通路的内源性抗炎分子。并有文献报道显示在一些炎症相关疾病中SOCS分子的过表达有助于控制炎症反应。因此，设法上调SOCSs的表达，将无疑有助于炎症相关疾病的防治。近年来，有关核受体对SOCS分子的上调作用倍受关注，包括过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）β/δ、PPARγ及雌激素受体（ER）等。法尼醇X受体（farnesoid X receptor，FXR）为核受体超家族的重要成员，其配体主要包括内源性配体CDCA和人工合成的特异性配体GW4064。除了密切参与调节物质代谢和具有的抗肿瘤功能外，近年发现，抗炎作用是FXR的一项重要的新功能，但关于其具体的抗炎机制还有待深入阐明。鉴于SOCS分子和FXR均具有重要抗炎功能，那么SOCS分子有无可能是FXR的新靶基因，其表达是否可受到FXR的上调，目前尚不十分清楚。为了明确FXR对SOCS分子表达的调控作用及该调控在抗肝细胞炎症中的作用，我们进行了如下研究： 1、SOCS家族分子在人肝细胞中有不同程度水平的表达采用RT-PCR证实SOCS家族分子在人肝癌细胞HepG2和人胎肝细胞L02中有不同程度水平的表达。 2、FXR活化在人肝细胞和小鼠肝脏中可上调CISH和SOCS3的表达采用RT-PCR、Real-time PCR和Western blot方法发现FXR激动剂在人肝细胞（HepG2和L02）和小鼠肝脏中可上调SOCS家族分子CISH和SOCS3的表达，且呈剂量依赖性。 3、FXR可增强人Cish和Socs3基因启动子的转录活性采用真核细胞转染技术，进行人Cish和Socs3基因启动子重组报告基因质粒转染细胞实验表明：在人肝细胞中，FXR激动剂和组成性活化的外源性表达质粒pCMX/vpFXR可明显增强Cish和Socs3基因启动子的转录活性。经生物信息学预测分析（http://www.nubiscan.unibas.ch/）发现人Cish和Socs3基因的5’调控区可能存在FXR的结合位点。 4、FXR在人肝细胞中抑制IL6所诱导的STAT5和STAT3的活化采用Western blot方法和RNAi策略证明在人肝细胞中，FXR激动剂可以抑制IL6所诱导的STAT5的活化，且这种抑制作用可能是通过上调CISH实现的。采用Western blot方法和RNAi策略证明在人肝细胞中，FXR激动剂可以抑制IL6所诱导的STAT3的活化，且这种抑制作用可能与上调SOCS3的表达有关。 5、FXR激动剂CDCA可抑制LPS所诱导的小鼠肝脏细胞炎症反应以FXR激动剂CDCA灌胃小鼠一周后腹腔注射LPS模拟急性肝炎模型。结果显示CDCA预处理可抑制LPS所诱导的肝脏细胞炎症反应：①小鼠肝脏组织切片HE染色显示CDCA预处理可减少LPS所致的小鼠肝脏细胞损害（水肿、炎性浸润等）；②ALT、AST检测显示CDCA预处理可以降低LPS所致的肝功能损害；③Real-timePCR显示CDCA预处理可以减少小鼠肝脏组织中LPS所诱导的促炎关键分子如IL6、TNFα、ICAM-1的mRNA水平，ELISA和Western blot方法显示CDCA可以降低小鼠血清中IL6、TNFα的浓度和小鼠肝脏组织中ICAM-1的蛋白表达；④Western blot方法显示CDCA可以抑制LPS所诱导的STAT5和STAT3的活化，且这种抑制效应可能与上调CISH和SOCS3有关。总之，本研究结果显示FXR可在人肝细胞和小鼠肝脏中诱导CISH和SOCS3的表达，并初步证实了这种上调作用是通过增强Cish和Socs3基因启动子的转录活性而实现的。我们还通过RNAi策略证实FXR通过上调CISH和SOCS3抑制了STAT5和STAT3的活化。并且动物实验结果也提示了FXR抑制LPS所诱导的小鼠肝脏细胞炎症反应可能与调控SOCS分子有关，“FXR-SOCS通路”很可能是FXR的一个抗炎新机制。关于FXR对SOCS分子调控的研究，，为深入认识FXR在抗肝脏炎症等炎性相关疾病中的作用积累新的理论资料，并提供了抗炎治疗的新靶点。
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【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R363

【参考文献】