CDX2在胆汁酸诱导胃上皮细胞肠化生中的分子机制研究

Gastric intestinal metaplasia is the most important precancerous lesion of gastric cancer. It is reported that stimulation of bile acids results in gastric intestinal metaplasia; however, the underlying mechanism remains unclear. Recently, the activation of CDX2 has been found to play an important role in the development and differentiation of intestinal epithelial cell. Our previous work confirmed that gastric epithelium cells, after being treated with bile acids, highly expressed CDX2 and the intestinal molecular markers; the expression of CDX2 was early than the other markers. We thus hypothesize that bile acid induce the gastric intestinal metaplasia through activation of CDX2. This program aim to explore the relationship between CDX2 and bile acid signaling pathway using bioinformatics technological methods and reporter gene assays, to study the function of CDX2 in intestinal metaplasia using lentiviral vectors infection and RNA interference, to screen the CDX2 downstream effectors using ChIP-on-chip and genome microarray profiling. This program would be helpful to elucidate the molecular mechanism of CDX2 mediated gastric intestinal metaplasia induced by bile acid stimulation, deepen the understanding of gastric precancerous lesions, and provide theoretical and experimental support to the early intervention of gastric cancer.

胃粘膜肠上皮化生是胃癌最重要的癌前病变。胆汁酸是导致胃上皮细胞肠化生的重要原因，但机制尚不清楚。转录因子CDX2是肠上皮发育分化中的关键分子，其在胃上皮细胞中异常表达可能是肠化生起始的关键步骤。申请者通过建立胆汁酸诱导胃上皮细胞肠化模型，证实胆汁酸刺激可导致胃上皮细胞CDX2激活，且早于其他肠上皮特异分子标志表达。我们由此推测：胆汁酸通过诱导胃上皮细胞CDX2活化，引起一系列分子事件，最终导致肠上皮化生。本项目拟通过转录因子结合位点分析、启动子报告基因等实验研究胆汁酸-CDX2信号转导途径；利用构建慢病毒载体、RNA干扰等方法确定CDX2在胆汁酸诱导肠化生中的作用；联用ChIP-on-chip和表达谱芯片筛选CDX2下游靶基因并验证其功能，以期初步阐明胆汁酸活化CDX2诱导胃粘膜细胞肠化生的分子机制，深化对癌前病变的认识，为理解胃癌发生并制定早期干预对策提供理论和实验支持。

胆汁酸促进胃粘膜肠化生的机制未明。基于前期工作和文献回顾，我们推测，胆汁酸可能通过其受体FXR或者非受体依赖途径激活CDX2的表达，最终促进胃粘膜肠化生的发生发展。.本项目主要研究结果：第一，建立了胆汁酸诱导胃粘膜肠化生的细胞模型。使用多种胆汁酸刺激胃上皮细胞株，可诱导多种肠标志分子的表达，使胃上皮细胞出现肠表型。第二，证实了肠道特异性转录因子CDX2在胃上皮细胞肠化生中的作用。发现胆汁酸可以诱导CDX2在胃上皮细胞中的表达，通过基因转染在胃上皮细胞中过表达CDX2可以诱导肠表型，而干扰CDX2的表达可以阻断胆汁酸诱导肠表型的作用。第三，明确了FXR/SHP/NF-kB介导胆汁酸对CDX2和肠化生的诱导作用。在胃上皮细胞中敲低胆汁酸受体FXR的表达水平或者使用FXR拮抗剂均可抵消胆汁酸对CDX2的表达诱导作用，而FXR激动剂可以诱导CDX2的表达，FXR和CDX2在胃粘膜肠化生组织中均表达增强并呈正相关。进一步发现，FXR作为转录因子直接启动SHP的表达，而SHP可以促进NF-kB的活性，SHP增强CDX2的表达，而NF-kB抑制剂可以阻断这一效应。第四，明确了miR-92a/FOXD1/ NF-kB介导胆汁酸对CDX2和肠化生的诱导作用。胆汁酸可以促进胃上皮细胞表达miR-92a，过表达miR-92a可促进CDX2及其下游肠型标志分子的表达，而抑制miR-92a的表达则相反。进一步发现，miR-92a靶向抑制FOXD1的表达，而FOXD1抑制NF-kB活性，NF-kB抑制剂可阻断miR-92a对CDX2的上调作用。第五，发现了MicroRNA-7/NF-kB和cyclophilin B/STAT3/microRNA-520d-5p两个反馈环路参与幽门螺杆菌对胃粘膜的损伤与致癌作用，提示幽门螺杆菌和胆汁酸下游存在互作，共同促进胃粘膜病变进展。第六，发现了miR-17-92外周血水平对肠化生的诊断和鉴别诊断价值。上述结果为阐明胃粘膜肠化生的分子机制和寻找治疗靶点提供了理论依据。.课题组共发表学术论文13篇，其中SCI论文7篇。培养博士研究生1名、硕士研究生5名。课题负责人2015年入选国家中青年科技创新领军人才，2016年入选国家万人计划。