依赖于NF-κB信号通路的lncRNA转录调控及其在天然免疫中的功能研究

Innate epithelial immune responses are key mediators of the host's defense to pathogen. TLR/NF-κB-mediated innate immune responses by epithelial cells are critical to the host's defense to infection. Large non-coding RNAs (lncRNAs) are emerging as key regulators of diverse cellular processes, for example development and cancer. Nevertheless, whether lncRNA-mediated gene regulation is involved in the fine-tuning of innate immune responses against pathogen infection remains undefined. This proposal seeks to clarify the role of a NF-κB-dependent lncRNA (lncRNA-AK124137) in innate epithelial immune responses. Current and comprehensive molecular, biochemical, and cell biological approaches will be employed to ascertain how LPS induce lncRNA-AK124137 expression in human or mouse cells, and to clarify lncRNA-AK124137's relevance to the feedback regulation of innate immune responses. The proposal is innovation because it tests new concepts for lncRNA-mediated gene regulation and its involvement in the regulation of innate immune responses. The project's significance is that it may reveal a new mechanism by which be relevant to the regulation of innate immune responses. The information resulting from these studies could identify new therapeutic strategies for microbial infection.

天然免疫在机体防御机制中具有重要作用，是抵抗病原微生物感染的第一道防线。TLR/NF-κB信号通路在天然免疫调控中起着非常重要的作用，它在机体内受到精细的调控。长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)在调控发育、分化和代谢等多个生物学过程起着非常重要的作用。然而其在天然免疫调控中的作用目前尚处于空白状态。本研究将使用LPS作为诱导物，研究lncRNA在病原微生物感染所引发的天然免疫应答中起的调控作用。本课题将集中研究一个新的依赖于NF-κB信号通路的lncRNA-AK124137，并将研究lncRNA-AK124137A在天然免疫应答中起的调控作用。该研究的新颖性在于阐明可能存在的天然免疫调控机理；该研究成果将为抗病原微生物治疗提供一条新的治疗方案。

固有免疫在机体防御机制中具有重要作用。TLR/NF-κB信号通路在固有免疫中起着非常重要的作用，并在机体内受到了精细的调控。LncRNA作为机体固有免疫中的一类重要的调控因子。本课题着眼于研究依赖TLR4/NF-κB信号通路的lncRNA并探究其在固有免疫中作用。我们鉴定出一系列依赖TLR4/NF-κB信号通路的lncRNA，并对其中三条lncRNA（lncRNA-H12、lncRNA-H13和lncRNA-P）进行了深入研究，分析了其转录机制并对这些lncRNA在固有免疫中的作用机理进行了深入探索。重要研究结果总结如下：1、鉴定出一系列依赖TLR4/NF-κB信号通路在人和鼠中相对保守的lncRNA。2、对lncRNA-H12，lncRNA-H13和lncRNA-P的转录调控机制做了深入研究。P65与启动子上的NF-κB结合序列结合引起lncRNA-H12的转录激活。lncRNA-H13不仅受到NF-κB信号通路还受到了MAPK信号通路的调控。3、lncRNA-H12，lncRNA-H13和lncRNA-P可以引起诸多免疫相关因子表达改变。其中lncRNA-H12影响IL12p40， VCAM1、IL6的表达；lncRNA-H13影响CCL2，IL7，IL6，TNFα和CCL5的表达；lncRNA-P影响TNFα的表达。4、对lncRNA影响免疫相关因子的表达机制做了研究，lncRNA-H12可以与hnRNPU结合从而参与调控IL12p40， VCAM1 mRNA稳定性。lncRNA-H13可以与SWI/SNF复合体结合并影响CCL2基因的乙酰化，导致免疫相关因子的表达改变。lncRNA-P可以与PRC2复合体结合从而引起TNFα启动子上的甲基化改变。5、在对lncRNA-H12和lncRNA-P同源性的分析中，我们找到了其在老鼠中同源的lncRNA,进一步证明前面的实验结果。本课题鉴定了一系列受到TLR4/NF-κB信号通路调控的相对保守的lncRNA，并证明了这些lncRNA参与调控免疫相关因子的表达。本课题的研究成果将进一步阐明机体固有免疫的调控机理，并将会为抗病原微生物治疗提供一条新的治疗方案。发表论文两篇《Scientific Reports》，《Parasitology》，有一篇文章投稿于《The Journal of Immunology》。