miRNA对炎症性肠病中重要细胞因子的调控研究

细胞因子在维持机体生理平衡和控制免疫反应过程中发挥着关键作用，细胞因子平衡失调常导致免疫性疾病如炎症性肠病（IBD）的发生。深入研究细胞因子的调控过程不论对免疫系统还是对IBD发病机理的认识都具有非常重要的意义。本研究通过miRNA芯片技术和生物信息学分析方法建立小鼠IBD模型miRNA差异表达谱；从IBD重要细胞因子的生物学功能出发，预测能够调控重要细胞因子的miRNA；进一步从分子水平上阐明miR-16针对TNF-α和IL-12p40，miR-141针对CXCL12以及miR-98针对IL-13的调控机制；然后在细胞和动物体内研究miRNA功能的再现和阻断对IBD免疫系统异常活化过程的影响，期望在阐明miRNA对IBD重要细胞因子的调控机制研究方面有所突破，为免疫相关性疾病的治疗提供新的策略。

现有证据表明，microRNA（miRNA）所介导的基因调控影响了诸多自身免疫疾病包括炎症性肠病（IBD）的发病过程，但是目前IBD发病过程中miRNA所发挥的生物学功能尚未完全清楚。本项目研究基于寻找IBD中异常的miRNA并研究其能否通过调控致病基因从而在肠炎发病过程中发挥关键作用。.我们首先建立了2,4,6 -三硝基苯磺酸（TNBS）模型和IL-10敲除小鼠模型小鼠肠炎miRNA差异性表达谱。交集分析发现miR-141在两种小鼠肠炎模型中以及克罗恩（CD）病人中均异常表达。我们接下来在细胞层次和动物模型中分别研究了miR-141和其潜在的调控基因CXCL12β的相互作用及其对炎性细胞迁移能力的影响。相关性分析显示无论在肠炎小鼠和CD患者的结肠组织中，miR-141和CXCL12β的表达水平都呈负相关。功能研究表明，miR-141通过直接调控CXCL12β表达从而影响总CXCL12的表达最终抑制免疫细胞迁移，最终实现缓解或恶化小鼠肠炎症状的目的。上述结果表明miR-141/CXCL12β信号通路可以调控和招募免疫细胞进入肠道炎症部位从而在肠炎的发生和发展过程中起着重要作用。通过调控miR-141的水平进而影响结免疫细胞的浸润程度代表了全新的IBD治疗策略。.当肠炎发生后，结肠部位伴有大量活化的炎症细胞浸润，而通过抑制促炎因子的表达来阻止免疫细胞的活化，同样可以达到缓解肠炎症状的目的。我们研究miR-16发现可通过结合到TNF-α和IL-12p40的AU富集区域（ARE）调控其表达。miR-16对TNF-α和IL-12p40的调控作用在腹腔巨噬细胞中得到了验证。鉴于活化的结肠巨噬细胞是肠炎发生过程中TNF-α和IL-12p40的主要来源，而我们已经成功构建了靶向输送核酸药物至结肠巨噬细胞的给药体系，我们将miR-16前体通过乳糖酸修饰的低分子量壳聚糖（G-LMWC）输送进结肠巨噬细胞来研究miR-16前体对TNBS肠炎小鼠的疗效。当miR-16前体/ G-LMWC复合物灌肠给入后，肠炎组织中的TNF-α和IL-12p40的表达水平显著下降。相关指标检测都显示miR-16前体治疗有效缓解TNBS肠炎小鼠的炎症症状。结合miR-16的调控功能以及靶向输送结肠巨噬细胞的给药体系来达到治疗肠炎的目的，该治疗策略能为miRNA用于IBD的临床治疗提供重要参考。