APA调控ILCs功能与炎性肠病的研究

Innate lymphoid cells (ILCs) play an important role in maintaining intestinal epithelial integrity, regulating intestinal microenvironment homeostasis and mediating intestinal inflammation. Significant progress has been made in the study of signal transduction pathways, key transcription factors and epigenetic modification of chromatin involved in the physiological and pathological processes of ILCs. However, in the microenvironment of inflammatory bowel disease, the overall characteristics, production mechanism and specific physiological functions of alternative polyadenylation (APA) of ILCs cell mRNA have not been thoroughly studied. In view of this important scientific problem, this project aims to explore the general characteristics of APA in ILCs cells during the occurrence and development of pathological enteritis by means of various systems biology, epigenetics and molecular immunology, to discover new protein machines involved in APA processing, and to elucidate the mechanism of regulating ILC function and the progress of inflammatory bowel disease. The successful implementation of this project will reveal the important regulatory role of APA in the differentiation and development of ILCs and the occurrence and development of IBD, and provide a target and theoretical basis for the prevention and treatment of inflammatory bowel disease.

固有淋巴细胞（ILCs）在维持肠道黏膜上皮完整性、调节肠道微环境稳态和介导肠道炎症中发挥重要作用。围绕生理和病理过程中ILCs所涉及的信号转导途径、关键转录因子调控及染色质表观遗传修饰等研究已取得重要进展。然而炎性肠病微环境中，ILCs细胞mRNA的选择性多聚腺苷酸化（APA）的整体特征、产生机制及具体生理功能尚缺乏深入研究。因此，本项目拟针对这一重要科学问题，通过各种系统生物学、表观遗传学和分子免疫学等手段，探究病理性肠炎发生发展过程中，ILCs细胞中APA的总体特征，发现参与APA加工的新型蛋白质机器，并阐明其调控ILC功能及炎性肠病进展的机制。本项目的顺利开展，将揭示APA对ILCs分化发育及IBD发生发展的重要调控作用，为炎症性肠病的防治提供靶标和理论基础。

固有淋巴细胞（ILCs）及巨噬细胞（Mø）的转录后修饰调控影响肠道免疫微环境形成及参与肠相关疾病（IBD和CRC）发生发展的机制尚缺乏系统的研究。本项目聚焦APA和m6A修饰这两种重要的转录后修饰方式，探究新型蛋白质机器加工及调控机制，并解析APA和m6A参与肠道免疫稳态维持及肠相关疾病发生发展的具体机制，为相关疾病的诊疗提供新的药筛靶点及理论依据。.本项目通过系统生物学、表观遗传学和分子免疫学等手段，主要取得了以下研究成果：（1）YTHDC1作为m6A阅读蛋白，通过与3'端加工蛋白FIP1L1相互作用，抑制细胞中的APA近端位点识别和加工，为在疾病治疗中干预mRNA转录提供新方向；（2）解析了U1 snRNP对3’末端加工机器的调控进而影响靶基因APA加工的规律，加深了免疫应答中mRNA加工事件的认识；（3）结直肠癌细胞中高表达的CLK2通过磷酸化破坏CPSF6的相分离，调控了近端poly(A)位点使用并影响3'末端加工，从而促进结直肠癌细胞增殖；（4）RNA结合蛋白RAKY通过影响miRNA加工合成调控线粒体ETC介导的能量重编程促进CRC进展，为转移性CRC的靶向治疗提供了新策略；（5）m6A相关蛋白WTAP基于泛素化-蛋白酶体途径介导的降解会导致IRF3及IFNAR1的m6A修饰水平显著下降，从而实现对巨噬细胞I型干扰素信号的负反馈调控；（6）RNA结合蛋白ZNFX1通过抑制NLRP3炎症小体阻止系统性炎症发生；（7）通过筛选中药活性成分，发现滨蒿内酯可通过促进线粒体自噬和抑制炎性小体激活来治疗细菌引发的炎症性肠病。.本项目已如期完成所有研究计划要点，已发表SCI论文5篇，待接收3篇，申请发明专利3项。本项目丰富了APA及m6A修饰对机体免疫稳态维持的调控机制的认知，发现了几种参与IBD和CRC发展的RNA结合蛋白，并且在此基础上探索了治疗炎症的药效活性成分的作用机理。故本项目从转录后修饰的角度为肠道免疫微环境和肠相关疾病的发展提供了新的见解和治疗策略，这将有助于未来的相关研究和治疗措施的开发。