《蛋白C系统在溃疡性结肠炎发病中的作用和机制》

蛋白C(PC)系统调节功能失衡可能是溃疡性结肠炎(UC)发病机制之一,但其在UC中变化的具体机制尚不明确。该课题首先复制UC模型进行炎症程度评估,并与PC系统进行相关性分析,同时检测β-arrestin及MAPK通路的变化。发现UC小鼠大体、组织学积分均明显升高,浆细胞、巨噬细胞增多,免疫复合物IgG-IC表达上调,血浆促炎细胞因子水平升高;PC系统成分PC、蛋白S(PS)活性均明显降低,同时内皮细胞蛋白C受体(EPCR)表达下调;相关性分析表明,UC小鼠血浆PC活性与炎症程度呈负相关;且结肠组织β-arrestin、pJNK MAPK、pP38 MAPK在基因和蛋白水平表达均明显上调。从而在整体水平初步证实UC时PC系统被抑制。

为阐明PC系统抑制的机制,分离小鼠结肠黏膜固有层浆细胞,鉴定后检测各类浆细胞数量;发现与体内实验黏膜固有层IgG-IC水平升高的结果相一致,UC小鼠结肠粘膜IgG型浆细胞明显多于对照组,表明参与UC发病的浆细胞以IgG型为主;分离结肠巨噬细胞,发现UC小鼠巨噬细胞明显增多,且以CD14+CD64+型为主;用模拟的IgG-IC刺激正常巨噬细胞,发现其表达TNF-α、IL-6的水平比对照组明显升高;进一步分离、培养结肠黏膜微血管内皮细胞(MVECs),观察TNF-α或IL-6刺激后MVECs中PC系统成分及β-arrestin、MAPK通路的变化,发现刺激后MVECs的PC系统成分被抑制,表现为APC活性降低,EPCR或TM表达水平下调,且TNF-α或IL-6诱导的EPCR表达下调被p38 MAPK抑制剂、JNK MAPK抑制剂逆转,同时,TNF-α或IL-6诱导MVECs表达β-arrestin、p38 MAPK、JNK MAPK的能力明显升高;另外发现,Cxcr4-/-小鼠造模后,与野生小鼠造模相比,炎症程度明显降低,PC系统活性有所升高,但β-arrestin、JNK、pJNK蛋白表达水平较野生造模小鼠均明显降低,证实CXCR4-β-arrestin- JNK MAPK信号通路参与调节UC时PC系统的抑制。

综上,UC时IgG型浆细胞增加,并通过形成IgG-IC,作用于CD14+CD64+巨噬细胞分泌促炎细胞因子,进而改变MVECs功能,抑制PC系统,其中CXCR4-β-arrestin- JNK MAPK信号通路起关键作用。

项目执行期间,共发表相关学术论文17篇,16篇均标注项目编号,其中SCI论文7篇,其余均为中文核心期刊。项目取得的成果对UC早期诊断和治疗具有重要指导意义。这些成果已被三家公司应用推广,目前处于动物实验和临床前研究阶段,后续还需大量的临床实验验证,有望为UC患者大大提高治愈率,从而为社会创造更大的价值。

成果说明

该项目研究以DSS诱导的UC模型为研究对象,内容涉及整体、组织、细胞、分子水平,从抗凝PC系统角度入手,创新性地探讨UC的发病机制、病理改变,对其信号通路等分子机制的研究,国内外研究较少,是具有挑战性的课题。 目前本项目的几点科技创新处于动物实验研究阶段或临床前研究阶段,属成果转化的初期,主要是两个方向向临床转化:(1)PC系统成分血液学及组织学检测可以作为UC患者发病及病情活动的指标,辅助临床早期诊断;(2)从炎症与凝血的密切关系的角度,提高PC系统活性可以为UC治疗提供新途径。后续还需大量的临床实验

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