CK8/NEMO相互作用负调控NF-κB信号通路的分子机制及生物学意义研究

NF-κB信号通路的异常活化可导致多种疾病，IKK调节亚基NEMO的去泛素化是NF-κB失活的重要机制。角蛋白CK8是中间纤维的组成成分，其过表达与肿瘤发生密切相关。前期我们发现CK8可抑制TNFα诱导的NF-κB信号通路的活化，提示CK8是NF-κB的负调因子。进一步发现CK8与NEMO存在生理性相互作用，并能促进NEMO的去泛素化。本研究拟对CK8与NEMO相互作用及其介导的NEMO去泛素化在负调控NF-κB通路中的作用及分子机制进行深入研究，进而确定CK8/NEMO相互作用及负调NF-κB通路的特性，阐明CK8对NEMO去泛素化的分子机制，并探讨其负调NF-κB通路所介导的生理学意义。本研究有可能揭示细胞骨架蛋白CK8作为一种信号通路调节因子，在负调控NF-κB信号通路中的新模式。

CK8是II型角蛋白的成员之一，是中间纤维的主要组成成分，主要在简单或单层上皮细胞中特异表达。基因敲除小鼠模型的研究表明CK8参与肠道屏障保护、结肠离子转运、结肠增生以及炎症。但CK8在结肠癌发生与发展过程中的作用并不清楚。在本研究中，我们发现在DSS诱导的结肠炎及AOM+DSS诱导的结肠癌发生过程中CK8表达下调。采用CK8敲除的杂合子小鼠（CK8+/-）发现该小鼠对于DSS诱导的结肠炎更加敏感，在AOM+DSS处理后更容易发生结肠癌。 伴随CK8在结肠中的表达下调，CK8+/-小鼠结肠通透性明显升高，并伴随结肠癌诱导过程中肠道菌群失调。 采用抗生素抑制肠道菌群可抑制CK8+/-小鼠结肠癌的发生。对小鼠粪便中菌群进行宏基因组学分析，发现CK8+/-小鼠结肠中Firmicutes 和 Proteobacteria 菌群明显增多。进一步我们发现CK8+/-小鼠对LPS诱导的内毒素休克及大肠杆菌诱导的休克性腹膜炎更加敏感。对CK8的作用机制进行深入研究发现CK8可通过抑制TRAF6寡聚化及多聚泛素化修饰负调控TLR/NF-kB 信号通路活化。TLR4抑制剂可减弱CK8+/-小鼠对AOM/DSS诱导的结肠癌敏感性，表明TLR信号通路在CK8+/-小鼠发生结肠炎相关结肠癌中具有重要作用。最后，在临床结肠癌病人结肠组织中，发现与癌旁组织相比，CK8在结肠癌中的表达明显下调。以上研究结果揭示了CK8是一种新的TLR/NF-kB信号通路的负调控因子，并参与结肠炎相关结肠癌的发生。