【摘 要】
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炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)包括克隆恩病(Crohn’s disease,CD)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC),是一类慢性自发性胃肠道炎症疾病,其主要临床表现为腹痛、腹泻、血便、体重减轻等一系列相关症状。炎症性肠病发病机制复杂且尚不明确,一般认为是由于肠道菌群激发免疫系统产生过度炎症引起的疾病,与基因的易感性和环境因素有关
【基金项目】
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国家自然科学基金(81773741,81373424,81573438, 8140130和31741038); 国家重点研究发展项目(2017YFC0908500);
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炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)包括克隆恩病(Crohn’s disease,CD)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC),是一类慢性自发性胃肠道炎症疾病,其主要临床表现为腹痛、腹泻、血便、体重减轻等一系列相关症状。炎症性肠病发病机制复杂且尚不明确,一般认为是由于肠道菌群激发免疫系统产生过度炎症引起的疾病,与基因的易感性和环境因素有关。近年来,炎症性肠病的发病率逐步上升,而临床缺乏有效治疗手段。因此,探究炎症性肠病的发病机制,鉴定潜在的药物靶标,开发有效的治疗药物对于炎症性肠病至关重要。蛋白激酶MK2是p38/MAPK信号的重要下游蛋白激酶,参与调控细胞因子产生以及相关转录因子活化,是机体调控炎症反应的关键分子。我们利用葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium,DSS)在MK2髓系基因敲除小鼠(MK2Lyz2-KO)和同窝对照小鼠(MK2Lyz2-WT)诱导炎症性肠病模型,探讨髓系细胞中MK2是否调控炎症性肠病。结果发现,经DSS诱导后,相较于MK2Lyz2-WT小鼠,MK2Lyz2-KO小鼠体重指数下降幅度较小,结肠长度更长,结肠组织中炎症因子释放更少,活性氧(reactive oxygen species,ROS)和髓过氧化物酶(myeloperoxidasedeficiency,MPO)水平更低。这些结果表明髓系细胞MK2基因缺失可以缓解DSS诱导的炎症性肠病。活性氧(reactive oxygen species,ROS)是一类广泛存在与生物体内的氧的单电子还原产物。ROS的过量产生以及氧化应激损伤一直被认为是促进炎症性肠病发病的重要因素之一。在本研究中,在DSS诱导的炎症性肠病模型中,髓系MK2基因敲除鼠结肠组织损伤较轻,隐窝结构更完整,杯状细胞数量更多,同时ROS的产生也较于对照组大量减少。提示髓系MK2基因敲除鼠炎症性肠病的损伤减轻可能与ROS产生减少有关。嗜中性粒细胞是ROS的重要来源。体外实验表明,嗜中性粒细胞MK2基因缺失下调f MLF诱导的小鼠骨髓来源的嗜中性粒细胞活性氧的产生。提示MK2可能通过调控嗜中性粒细胞产生ROS参与炎症性肠病。NOX-2一类主要存在于嗜中性粒细胞中的NADPH氧化酶,是影响嗜中性粒细胞活性氧产生的重要氧化酶之一。为进一步确认MK2对嗜中性粒细胞ROS产生的调控作用及机制,我们利用Western Blot检测蛋白激酶MK2对Akt/p38 MAPK/Mk2/NOX2(p47phox)信号通路的影响,发现在f MLF刺激下,MK2缺失影响Akt、p38 MAPK、以及NOX2的关键组分p47phox的磷酸化,最终影响NOX2的活性,降低ROS的产生,提示蛋白激酶MK2通过Akt/p38MAPK/Mk2/NOX2(p47phox)信号通路调控嗜中性粒细胞ROS的产生。白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)是一种与机体炎症与免疫反应密切相关的多效性细胞因子。在炎症性肠病模型中,我们发现细胞因子IL-6显著升高。因此,本研究通过制备IL-6抗体去探究其作为炎症性肠病治疗性抗体的可行性。本研究运用原核蛋白表达技术,表达纯化了人IL-6细胞因子。随后利用该重组蛋白免疫小鼠,采用杂交瘤技术获得抗人IL-6单克隆抗体并将其命名为9#01,并且利用蛋白免疫印迹法鉴定该抗体结合人IL-6的抗原表位,主要位于80-115位氨基酸之间。此外,验证该株单抗是否具有中和IL-6活性。将该抗体加入人源IL-6刺激的Hela细胞中发现,该抗体不能阻断IL-6引起的STAT1的磷酸化。综上所述,本课题制备了一种新型抗人IL-6单克隆抗体,不具有中和人IL-6作用,但可用来作为检测性抗体使用。综上所述,本研究一方面发现MK2可以调控嗜中性粒细胞ROS产生参与炎症性肠病的病理过程,Akt/p38 MAPK/MK2/p47phox信号通路参与MK2调控嗜中性粒细胞在在炎症性肠病中的作用,干预这些潜在药物靶标分子可能治疗炎症性肠病。另一方面,本研究基于炎症性肠病IL-6升高这一发现,制备了一种新型抗人IL-6单克隆抗体,发现此抗体可以结合人IL-6的抗原表位但不具有中和人IL-6作用,因此可用来作为人IL-6检测性抗体使用。总而言之,本研究为探索炎症性肠病的治疗靶点及潜在药物提供了重要的理论依据。
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