RNA结合蛋白在IFN-γ刺激的肝细胞炎症因子调控中的机制研究

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机体免疫反应有助于机体抵抗病原生物感染,但其是一把双刃剑,过强的免疫应答会造成机体损伤。肝脏相关疾病的发生发展和炎症因子的调控异常密切相关。目前所知,在肝脏相关疾病导致的肝损伤中,机体会激活大量炎症因子如CX3CL1/CX3CR1的表达,参与到机体的免疫反应中。然而,由于炎症因子的过量表达会对机体造成损伤。为了防止表达异常的炎症因子引起的过强免疫反应,机体逐渐进化出各种调节机制来调控过强的免疫应答。通常炎症因子会受到转录、转录后、翻译及翻译后等多方位多层次的精细调控。转录后调控对调节炎症因子表达十分重要。转录后调控包括很多方面,其中调控炎症因子m RNA的稳定性是其中一个非常重要的环节。一些RNA结合蛋白,如KH-型剪接调控蛋白(KSRP)、锌指蛋白(TTP),能与炎症因子m RNA 3’区(3’TR)内富含AU元件(ARE)结合,影响炎症因子m RNA稳定性,继而在转录后水平调控炎症因子的表达。干扰素γ(IFN-γ)由活化的T细胞以及NK细胞分泌,通常在机体固有免疫反应中发挥重要作用。在诸多肝脏相关疾病中,机体免疫应答异常会导致IFN-γ持续性高表达。然而,目前在肝脏炎症中,KSRP等RNA结合蛋白在转录后水平的调控炎症因子的机制尚不清晰,具有重要的研究价值。本课题旨在研究肝损伤中miRNA对KSRP在转录后水平的调控作用,继而发现一种机体本身存在的负反馈调控机制,以抑制过强的免疫应答。在本研究中,我们发现IFN-γ刺激肝脏上皮细胞会引起CX3CL1含量刺激前期增加,后期相对下降,提示肝脏内可能存在转录后调控机制抑制CX3CL1的过量表达。随后通过ARE预测网站分析,发现CX3CL1 m RNA 3’UTR含有ARE序列,且能被KSRP识别,提示KSRP可以通过影响CX3CL1 m RNA稳定性在转录后水平调控CX3CL1的表达。通过荧光素酶等实验发现KSRP能够识别CX3CL1 m RNA3’UTR上的ARE序列,并降低其m RNA的稳定性,证实KSRP能在转录后水平调控CX3CL1的表达。随后我们进一步探究了IFN-γ刺激对KSRP蛋白的影响。细胞及小鼠实验发现,IFN-γ刺激可以引起KSRP蛋白表达增多,但其m RNA表达基本无变化,提示同样存在转录后调控机制调节KSRP蛋白表达。通过miRNA芯片、定量PCR等实验,发现IFN-γ刺激肝上皮细胞可引起miR-27b表达下调,并证明了在肝细胞及胆管上皮细胞中miR-27b能在转录后水平抑制KSRP蛋白翻译,从而证明了IFN-γ刺激引起miR-27b表达下调从而诱导KSRP表达上调。最后我们探究miR-27b对CX3CL1的影响,发现功能性调控KSRP或miR-27b可引起肝细胞及胆管上皮细胞内CX3CL1 m RNA稳定性的改变,并且miR-27b会影响与CX3CL1相关的胆管上皮细胞对免疫细胞的趋化作用。在探究IFN-γ对KSRP影响同时,我们也发现IFN-γ刺激肝细胞会影响另外一个RNA结合蛋白TTP的表达。我们首先通过miRBase网站预测及设计实验,发现TTP m RNA 3’UTR内存在miR-182-5p结合位点且miR-182-5p能在转录后水平抑制TTP蛋白翻译,而在IFN-γ刺激下,miR-182-5p表达下调,继而介导TTP表达上调。综上所述,我们研究发现IFN-γ刺激肝脏相关细胞引起miR-27b表达下调,继而在转录后水平影响KSRP促使其表达上调,最终导致CX3CL1 m RNA稳定性降低,揭示了一种机体应对IFN-γ刺激而产生的细胞免疫反应并维持细胞内稳态的精细调控。
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