红景天苷抑制HMGB1核质转位及减弱HMGB1诱发“二次炎症”打击的分子机制

The post-translational modification of HMGB1 such as acetylation, phosphorylation affects its nuclear translocation. As a proinflammatory factor, extracellular HMGB1 binds with its receptors and activates several signaling pathways, result in the release of inflammatory cytokines and “secondry inflammatory” response. However, the effects of salisroside on the release of HMGB1 and HMGB1 induces inflammatory response are still unclear. Applicants recent study showed that salidroside inhibited the release and nuclear translocation of HMGB1 induced by LPS in RAW264.7 cells. In THP-1cells, salidroside attenuated HMGB1 induced TNF-α and IL-6 release and suppressed the activation of MAPKs signal pathway significantly. The project will investigate the molecular mechanisms of salidroside inhibits HMGB1 nuclear-cytoplasmic translocation and blocks HMGB1 induced “secondary inflammation” response. 1. Whether salidroside affects the nuclear translocation of HMGB1 via inhibiting its acetylation and phosphorylation. Further investigate whether the post-translational modifications of HMGB1 is related to SirT1 expression and the signal pathways of JAK/STAT1 and Ca2+/CaMK IV. 2. Whether salidroside reduces HMGB1-induced "secondary inflammation" through regulating the expressions of TLRs and RAGE, or affecting the combination of HMGB1 and its receptors. This study will provide new target for the treatment of inflammation related diseases.

HMGB1的翻译后修饰影响其核质转位，胞外的HMGB1作为炎症因子通过与受体TLRs、RAGE等结合，经多条信号通路诱导炎症因子释放，诱发“二次炎症”反应。红景天苷能否影响HMGB1核质转位及HMGB1诱发的炎症反应尚未见报道。申请者前期研究发现，在RAW264.7细胞中，红景天苷能够抑制LPS诱导的HMGB1释放与核转位；在THP-1细胞中，抑制HMGB1诱导的TNF-α、IL-6释放及MAPKs信号激活。本项目拟在此基础上探讨红景天苷抑制HMGB核转位及HMGB1诱发“二次炎症”的分子机制。1．红景天苷能否影响SirT1的表达、JAK/STAT1及Ca2+/CaMK IV 信号途径，抑制HMGB1的乙酰化、磷酸化阻止HMGB1的核质转位。2．红景天苷能否影响TLRs、RAGE受体的表达或HMGB1与受体的结合能力，抑制HMGB1诱发的炎症反应。本研究将为炎症相关疾病的治疗提供新靶点。

高迁移率族蛋白1 (high mobility group box-1 protein，HMGB1)是一种高度保守的核蛋白，可以通过被动释放和主动分泌两条途经释放至胞外，在炎症和肿瘤的发生发展中发挥重要作用。本项目主要以HMGB1为研究对象，探究其在炎症和肿瘤中的作用。在此基础上，筛选以HMGB1为治疗靶点的天然活性产物红景天苷、芦荟苷和金盏花苷，并深入探讨他们发挥作用的具体分子机制。此外，我们还进行了延伸性研究，探讨了红景天苷, 芦荟苷和金盏花苷的其他生物学作用及潜在的分子机制。主要研究结果如下：1、红景天苷通过AMPK信号途径上调SIRT1，抑制HMGB1的乙酰化，阻止HMGB1的核转位及释放，对抗LPS诱导的炎症反应。2、红景天苷通过抑制Src介导的促存活信号途径的活化及HSP70的表达，降低胃癌细胞的增殖和迁移能力。3、HSP70作为一种保护性蛋白，可以通过调节MAPKs信号途径，对抗顺铂诱导的胃癌细胞凋亡。4、红景天苷通过抑制NOX2/ROS/MAPKs信号途径保护H2O2诱导的PC12细胞凋亡。5、HMGB1通过RAGE-mTOR/ERK反馈环路，促进胃癌细胞的增殖和迁移。6、芦荟苷通过抑制HMGB1释放，抑制HMGB1诱导的Akt/mTOR及ERK信号途径，促进胃癌细胞凋亡。7、芦荟苷通过抑制NOX2-ROS介导的Akt，stat3及NF-κB信号途径，阻止胃癌细胞的增殖和迁移。8、芦荟苷通过调控MAPKs信号途径促进胃癌细胞凋亡。9、芦荟苷通过抑制JAK1-STATs信号途径的激活，对抗LPS诱导的炎症反应。10、金盏花苷通过ROS介导的JAK1-stat3信号途径抑制LPS诱发的炎症反应。.此外，我们还对金盏花苷的抗肿瘤活性进行了研究，并已经取得了有意义的结果。未来将在此基础上深入探讨金盏花苷抗肿瘤的分子机制。.通过上述研究，为HMGB1作为炎症相关疾病和肿瘤的治疗靶点提供了理论依据。为天然活性产物的生物学作用提供了新见解，为他们的临床应用提供了实验支撑。