非编码转录超保守区uc.290促进溃疡性结肠炎肠壁纤维化的机制研究

The latest studies have revealed that intestinal fibrosis is common in ulcerative colitis. At present, the treatment of ulcerative colitis mainly focuses on inhibiting inflammation, and studies on inhibiting intestinal fibrosis are lacking. This project is based on the preliminary data that the non-coding transcribed ultraconserved region (T-UCR) uc.290 may promoting intestinal fibrosis in ulcerative colitis. By analyzing the possible role axis in ulcerative colitis: overexpression of T-UCR uc.290 → overexpression of TGF-β1 in colon epithelial cells → epithelial-mesenchymal transition → overexpression of collagen, we try to reveal the role and mechanism of expression change of non-coding T-UCR involved in intestinal fibrosis. In this way, we expect to provide theoretical support for drug development for the treatment of ulcerative colitis in the future by reversing the expression change of non-coding T-UCR to alleviate intestinal fibrosis.

最新的研究发现，溃疡性结肠炎（UC）也广泛存在结肠肠壁纤维化。目前治疗UC主要着眼于抑制炎症，缺少抑制UC结肠肠壁纤维化的研究。本项目基于前期研究中发现非编码转录超保守区uc.290可能促进UC肠壁纤维化这一立足点，通过分析UC中可能存在的作用轴：非编码转录超保守区uc.290表达升高→结肠上皮细胞分泌TGF-β1增加→结肠上皮细胞发生上皮间质转化→促进胶原蛋白合成与分泌，从而揭示非编码转录超保守区表达改变参与肠壁纤维化的作用及机制，并进一步从逆转非编码转录超保守区表达改变以缓解肠壁纤维化这一全新角度，探索未来治疗UC肠壁纤维化的药物开发新方向。

溃疡性结肠炎（UC）存在肠壁纤维化，上皮间质转化（EMT）是引起纤维化的重要原因，而TGF-β1是EMT的起始因子，波形蛋白（Vimentin）、α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、E-钙黏蛋白（E-cadherin）是EMT过程的标志蛋白，胶原蛋白I、胶原蛋白III等是EMT过程的终产物。本研究通过人体、细胞、动物实验3个层面，全面而系统地阐明了转录超保守区（T-UCR）uc.290这种新近发现的非编码RNA（ncRNA）在促进UC肠壁纤维化中的作用及机制。人体实验发现：活动性UC患者结肠上皮内uc.290表达水平显著高于非活动性UC患者及正常对照人群，且和改良Mayo指数呈显著正相关（r=0.702）。活动性UC患者结肠上皮内TGF-β1也显著高表达，Vimentin、α-SMA及E-cadherin出现特征性改变，胶原蛋白III也显著高表达。Masson染色显示，活动性UC患者结肠上皮内改良Riley指数显著升高。以上人体实验结果表明，活动性UC患者结肠上皮内uc.290显著升高，且同时存在EMT过程及纤维化，但uc.290与EMT及纤维化是否有关联仍需细胞实验证实。HT29模式细胞实验显示，过表达uc.290后，TGF-β1的mRNA和蛋白水平也显著高表达，下游的Vimentin、α-SMA、E-cadherin及胶原蛋白III的mRNA和蛋白水平也显著升高。以上细胞实验结果表明，uc.290高表达可通过触发起始因子TGF-β1，激活下游的EMT过程，产生胶原纤维，从而导致纤维化。动物实验发现，DSS诱导的慢性UC模型小鼠结肠上皮内uc.290显著高表达，且uc.290表达水平和小鼠疾病活动指数（DAI）呈显著正相关（r=0.881）。模型组小鼠结肠上皮内TGF-β1、Vimentin、α-SMA、E-cadherin及胶原蛋白III出现和人体类似的显著改变。美沙拉嗪治疗组小鼠结肠上皮内uc.290表达水平显著下降，且上述改变被显著逆转。以上动物实验结果表明，慢性UC小鼠模型中存在类似活动性UC患者的改变，美沙拉嗪可以抑制uc.290高表达及纤维化。综合以上结果，我们认为，T-UCR uc.290这种特殊的ncRNA能通过激活TGF-β1，并启动下游的EMT过程，导致纤维化，且抑制uc.290的表达能显著逆转上述的纤维化过程，有着重要的研究及应用前景。