SOCS3蛋白调控上皮细胞-T细胞间相互作用在溃疡性结肠炎黏膜损伤修复中的机制研究

Ulcerative colitis (UC) is a complicate digestive disease characterized by intermittent remission and relapse. Current therapeutic strategies are mainly focusing on curing active inflammation. Whereas maintaining remission and preventing relapse are more important to control this disease however there is lack of investigation in this area. The deregulation on intestine epithelial cells (IEC)-T cells crosstalk can lead to the impaired mucosal wound healing, which is the major cause of UC relapse. We previously found that the higher IEC suppressor of cytokine signaling (SOCS)3 expression is associated with the faster mucosal relapse of UC patients. In this project, we propose to further explore the role of SOCS3 in IEC-T cells regulation, which will provide the new mechanisms in mucosal immune damage of UC. We are aiming to understand the inhibiting effect of SOCS3 on IL-22/STAT3 and miRNA mediated pathways in mucosal defense, e.g. IEC differentiation and proliferation. Furthermore, we plan to investigate the function of SOCS3 in mediating bacteria invasion and translocation, and also to address the relation between SOCS3-associated signaling pathways and T cells (Th1/2/17 cells) immune response. This project will enable us to identify the key factors in causing UC relapse and provide the new insights into the diagnostic and therapeutic strategies of UC.

溃疡性结肠炎(UC)具有病情反复发作，迁延难愈的特点。以往的治疗策略侧重于控制已发生的活动性炎症，但极少关注如何在缓解期内控制病情的复发。肠黏膜中上皮细胞和T细胞的异常相互作用能导致免疫防御-侵袭功能失调，是促进UC复发的重要因素。我们在前期研究中发现细胞信号抑制因子SOCS3在肠上皮细胞的高表达与炎症的复发密切相关。在此基础上，本项目将全面探寻SOCS3对上皮细胞-T细胞的调控作用，从分子免疫学角度描述其介导的黏膜损伤在加速UC复发中的机制。我们将着重分析SOCS3对IL-22/STAT3和miRNA介导的肠黏膜防御通路的抑制作用，明确SOCS3对上皮细胞分化、增殖的影响，并分析SOCS3介导的细菌侵袭效应，寻找SOCS3调控的信号途径与黏膜层T细胞（Th1/2/17）免疫活动的关联。我们将通过阐明SOCS3在黏膜免疫中的调控功能，找出导致UC复发的关键因素，为UC的诊治提供全新的思路。

背景：溃疡性结肠炎是炎症性肠病的一种，多数患者出现肠道炎症的反复发作。前期研究发现，缓解期（临床缓解，内镜缓解及组织学缓解）的溃疡性结肠炎患者肠上皮细胞中SOCS3的表达量与缓解期的长短相关，肠上皮细胞SOCS3高表达可能是溃疡性结肠炎复发的危险因素。近期，IL-22/STAT3信号通路在肠黏膜屏障稳态维持中的重要作用逐渐被揭示，而SOCS3是STAT3的经典靶蛋白，可反馈抑制STAT3 活性。溃疡性结肠炎患者缓解期肠黏膜较正常人脆弱，我们假设IL-22/STAT3信号通路在溃疡性结肠炎缓解期可能发挥重要作用，SOCS3高表达可能通过削弱该通路的黏膜保护作用促进肠道炎症的复发。.主要内容：收集处于完全缓解期的溃疡性结肠炎患者及正常人肠黏膜组织标本，免疫组化检测标本中IL-22及下游蛋白c-Myc, Survivin的表达。CCK-8检测SOCS3过表达对IL-22促肠上皮细胞增殖作用的影响。划痕实验（wounding assay)检测SOCS3过表达对IL-22促肠上皮损伤修复作用的影响。实时定量PCR，Westernblot实验检测SOCS3过表达及STAT3敲除对IL-22诱导STAT3活化及肠上皮细胞表达抗菌肽、增殖凋亡相关蛋白（Bcl-2, c-Myc, Survivin, Bcl-xL）的影响。.重要结果：溃疡性结肠炎患者缓解期肠黏膜中IL-22阳性炎症细胞的数量较正常人明显增多，但肠上皮细胞c-Myc 及Survivin的表达量与正常人无显著差异。SOCS3可抑制IL-22诱导的肠上皮细胞增殖。SOCS3可削弱IL-22的促肠上皮损伤修复作用。SOCS3可减弱甚至阻断IL-22对上皮细胞STAT3信号通路的激活，并抑制IL-22/STAT3诱导的抗菌肽，增殖凋亡相关蛋白（Bcl-2, c-Myc, Survivin）的表达。.科学意义：IL-22/STAT3信号通路在溃疡性结肠炎缓解期可能发挥重要黏膜保护作用。肠上皮细胞中SOCS3高表达可能通过削弱IL-22/STAT3信号通路介导的保护作用而增加了肠道炎症复发的风险。抑制缓解期上皮细胞SOCS3表达或升高IL-22表达可能有助于溃疡性结肠炎缓解期的维持。