晚期内体/溶酶体上Synbindin-TLR4途径介导巨噬细胞功能在溃疡性结肠炎黏膜免疫中的机制研究

Abnormal inflammatory responses is the main mechanism of Ulcerative colitis. Synbindin constitutes the core subunit of the Transport protein particle (TRAPP) complex and is mainly involved in vesicles transport. Our previous study found that global Synbindin knockout significantly exacerbated DSS-induced colitis in mice. Further confocal analysis revealed Synbindin colocalized well with TLR4 and late endosome marker (Rab7b) as well as lysosome marker (LAMP-1). TRAPP complex activates Rab1 by acting as the guanine nucleotide-exchange factor （GEF）of Rab1 and another member of Rab family, Rab7b, could negatively regulate inflammation responses in macrophages by promoting lysosomal degradation of TLR4. Our hypothesis is that Synbindin in macrophages activates Rab7b and promotes lysosomal degradation of TLR4, finally extinguishes the excessive inflammation in UC. We attempt to prove the hypothesis through researches in colonic mucosa biopsies and peripheral blood from UC patients, global and macrophage specific Synbindin knockout mice models as well as in vitro systems.

异常炎症反应是溃疡性结肠炎的主要发病机制。Synbindin是转运蛋白颗粒（TRAPP）复合体的核心亚基，主要参与细胞内囊泡运输。前期研究发现Synbindin基因敲除可明显加重DSS诱导的小鼠肠炎。进一步免疫荧光染色显示Synbindin与TLR4、晚期内体(Rab7b)、溶酶体均有明显共定位。而TRAPP复合体作为Rab家族成员Rab1的鸟苷酸交换因子(GEF)可激活Rab1。另一Rab家族成员Rab7b可以促进晚期内体/溶酶体上TLR4的降解，抑制炎症反应。因此，我们假设：溃疡性结肠炎中Synbindin可通过激活Rab7b，介导巨噬细胞中TLR4从晚期内体到溶酶体的转运，以及晚期内体/溶酶体上TLR4受体的降解，进而避免过度的炎症反应。本项目拟利用UC患者临床标本，Synbindin全身敲除和巨噬细胞特异性敲除两种老鼠模型以及体外细胞系等对该假设进行验证。

背景：异常炎症反应是溃疡性结肠炎的主要发病机制。Synbindin是转运蛋白颗粒（TRAPP）复合体的核心亚基,主要参与细胞内囊泡运输。Synbindin的其他功能正在逐步被认识，尤其是在免疫反应领域。此研究旨在探索结肠炎中Synbindin在菌群刺激下对巨噬细胞应答和TLR4通路的调控作用。..主要研究内容：通过构建3种不同的Synbindin基因敲除小鼠模型：全身敲除，肠上皮细胞特异性敲除和巨噬细胞敲除研究Synbindin在DSS诱导的结肠炎中的作用。通过LPS或具核梭杆菌刺激巨噬细胞，研究Synbindin对巨噬细胞和TLR4通路的影响。荧光共聚焦和CoIP方法研究Synbindin与Rab7b的共定位。在临床IBD病人及健康对照血液标本和肠道组织标本中检测Synbindin的表达。..重要结果及关键数据:Synbindin全身敲除小鼠相较于野生对照小鼠，DSS诱导的肠炎表型明显加重。该加重的表型依赖于肠道菌群。在Synbindin巨噬细胞特异性敲除小鼠中同样可观察到加重的肠炎表型。但是Synbindin肠上皮细胞特异性敲除小鼠和对照小鼠两者肠炎表型无区别。应用LPS或者具核梭杆菌刺激巨噬细胞后，敲除Synbindin的巨噬细胞比对照细胞有着更强烈的炎症反应和激活的TLR4通路。不论是小鼠DSS结肠炎模型，还是活动性IBD人群的肠黏膜巨噬细胞和循环单核细胞中Synbindin表达量都是明显增高的。IL23和GM-CSF可以诱导Synbindin的表达。机制研究显示Synbindin与Rab7b互作，共同介导TLR4内体途径的降解，从而减弱TLR4通路。..科学意义：结肠炎中，Synbindin 是调控肠道菌群引起的巨噬细胞活化和TLR4通路激活的关键调控蛋白。