内皮素受体B高表达在先天性巨结肠发病中的作用及其异常表达的调控机制研究

Hirschsprung disease (HD) is a developmental disorder of enteric neural crest cell system, which occurs due to the failure in the differentiation and migration of neural crest cells during the fetal formation. Recent studies showed that activation and silencing of Hedgehog signaling pathway were involved in the formation of HD. It has been demonstrated that low-expression of EDNRB hinders the migration of ENCCs in the guts in HD. However, our preliminary experiments found that in narrow intestinal tract EDNRB expression was significantly increased in seven patients and four of them have immature ganglion cells. In addition, we also found that Hedgehog signaling pathway could negatively regulate the expression of EDNRB. Therefore, we hypothesize that high-expression of EDNRB leads to HD through the inhibition of ENCC differentiation and Hedgehog signaling pathway could negatively regulate the aberrant expression of EDNRB in the formation of HD. Based on the previous publication and our preliminary experimental results, we plan to carry out the following work: 1. To confirm that high-expression of EDNRB inhibits the differentiation of ENCCs in HD. 2. To verify that Hedgehog signaling pathway negatively regulates the EDNRB expression in HD. This project aims to reveal the role of EDNRB high expression and to explore the molecular mechanism for this aberrant expression in HD. The results from this project could provide a new direction for the study of the HD formation and a new avenue for the development of novel therapy for the treatment of HD patients.

先天性巨结肠（HD）的发病机制主要认为是胚胎时期肠神经嵴细胞(ENCCs)的迁移与分化障碍。也有文献报道刺猬（Hh）信号的激活与沉默均与HD发生相关。以往研究认为 EDNRB表达减少导致ENCCs在肠道迁移障碍是HD发生的重要原因，然而我们的前期研究发现了7例EDNRB高表达的HD病例，其中4例在狭窄段存在极少量不成熟的神经节，我们还发现Hh信号能够靶向负调控EDNRB的表达。因此我们提出如下假说：EDNRB高表达通过抑制ENCCs分化为成熟神经节导致HD；Hh信号靶向负调控EDNRB的异常表达在HD发生过程中发挥着重要作用。基于前人研究和我们的预实验，本课题将在HD发生过程中研究：1、EDNRB表达上调抑制ENCCs向神经节分化；2、Hh信号靶向负调控EDNRB异常表达。本课题将揭示EDNRB高表达在HD发生过程中的作用及其异常表达的调控机制，这一研究将为HD提供新的研究方向及治疗靶点。

先天性巨结肠（HD）的发病机制主要认为是胚胎时期肠神经嵴细胞(ENCCs)的迁移与分化障碍。也有文献报道刺猬（Hh）信号的激活与沉默均与HD发生相关。以往研究认为 EDNRB表达减少导致ENCCs在肠道迁移障碍是HD发生的重要原因，然而我们的前期研究发现了7例EDNRB高表达的HD病例，其中4例在狭窄段存在极少量不成熟的神经节，我们还发现Hh信号能够靶向负调控EDNRB的表达。研究发现，在收集的先天性巨结肠患者组织标本中，使用RT-PCR、免疫组化和western blot测定Hh信号通路Gli1和EDNRB的表达，发现EDNRB表达和Gli1表达之间存在负相关。在SK-N-SH细胞中通过siRNA敲低Gli1和使用Hh信号通路抑制剂GDC0449可增加EDNRB表达,通过质粒上调Gli1的表达和使用Hh/Smo激动剂Purmorphamine激活Hh信号降低了EDNRB的表达，我们认为Hh信号通路靶向负调控EDNRB的异常表达在HD发生过程中发挥着重要作用。基于课题研究热点和研究者临床基础，我们发现胞浆逆向转运动力蛋白Wdr34缺失影响纤毛逆向转运系统及Hedgehog信号通路。Wdr34的突变致使小鼠胚胎的初级纤毛变短、数目变少，Wdr34蛋白能够影响细胞骨架蛋白α微管蛋白的生长，并且Wdr34基因的突变抑制Hh信号通路的传导，通过对结肠肿瘤的干预处理，发现GDC-0449被证明可通过下调Bcl-2抑制结肠癌细胞的复制并触发细胞凋亡，同时结肠癌干细胞表面标志物CD44和ALDH降低，结肠癌干细胞干性改变。综上，本课题发现Hh信号靶向负调控EDNRB，EDNRB表达上升也可导致HD发生，即Hh信号通路异常表达与HD相关，我们提出HD治疗的新思路。同时，进一步研究Hh信号通路，发现其在结肠肿瘤中发挥重要作用，证实Hedgehog信号通路在结直肠癌发生发展及侵袭转移中的作用，有助于找到结肠癌治疗的新靶点，提升结直肠癌患者的生存期及生存质量。