Atg16L1调控炎症因子释放机制的研究

Autophagy helps clear intracellular bacteria and virus and functions in antigen presentation. Defects in autophagy are linked to many human diseases and to the functions of cells of the immune response. ATG16L1 is an essential component of the autophagosome, The T300A allele of ATG16L1 is associated with the increased susceptibility to Crohn's disease. However, the mechanism by which the ATG16L1 T300A more susceptible to Crohn's disease is unclear. In this study, by using ATG16L1(T300A) knock in mice and by using molecular immunology techniques, such as primary KI macrophage or dendritic cell stimulated with TLR ligand, siRNA , DSS induced colitis etc, we will investigate the molecular mechanism of ATG16L1 T300A associating with colitis, which will provide guidance for the treatment of the disease in the future.

Atg16L1无论是在免疫反应和自吞噬中都有非常重要的功能。但是其中具体的机制仍然不清楚。本项目紧密跟踪国际上自噬和免疫研究领域的热点问题，以Crohn's disease为模型，构建了Atg16L1(T300A) Knockin小鼠，我们将利用分子细胞生物学，免疫学实验方法，深入研究Atg16L1相关的天然免疫反应和自噬之间的相互关系，进而研究Atg16L1基因调控Crohn's disease的分子机制。为Crohn's disease的治疗提供更精确详细的理论依据。

Atg16L1T300A多态性导致Crohn病发病概率增加的基础目前还没有完全理解。最近的一篇研究认为，Atg16L1T300A在小鼠中的等效突变（Atg16L1T316A），其巨噬细胞更易于发生caspase3介导的切割从而导致全长的ATG16L1的表达水平降低。然而，尽管这项发现表明Atg16L1T300A的这种多态性是一种功能缺陷的异常，但是它并没有解释这种Atg16L1T300A是否也会影响到杂合子小鼠中正常的ATG16L1等位基因的功能。针对这个问题，我们研究了Atg16L1 在Atg16L1T300A杂合子和纯合子小鼠中的功能。令人惊讶的是，我们发现，无论是杂合子还是纯合子小鼠，相比较野生型小鼠，其巨噬细胞的自噬功能受到抑制，细菌的清除能力下降，相应的，其炎性因子(IL-1)的产生增加。此外，在TNF-刺激下，两种KI小鼠的巨噬细胞Atg16L1的切割都有明显增加。体内实验的结果也表明，相比较野生型小鼠，两种KI小鼠对沙门氏菌诱导的肠炎更加敏感，肝脏和脾脏中有更多的细菌不能被清除。这些研究表明，Atg16L1T300A这一突变的等位基因可以影响野生型的ATG16L1等位基因的功能，因此， Atg16L1T300A克罗恩病多态性表现为一种dominant negative的功能，只要一条染色体上存在这一突变，就可能诱发克罗恩氏病。为了更进一步的证明这一问题，我们研究了ATG16L1KO/+小鼠的功能，发现，ATG16L1KO/+小鼠表现出和野生型小鼠相似的正常的自噬和细菌清楚能力，有力的证明了Atg16L1T300A克罗恩病多态性是一种dominant negative的功能.