以IRAK1为关键节点探讨CAC发病机制及乌梅丸预防作用

In China, Colorectal cancer (CRC) has a high incidence and mortality, which seriously threatens life and health. Chronic inflammation is one of the initiating factors of intestinal cancer. "Inflammatory transformation" plays an important role in the development of colitis-associated colorectal cancer (CAC). Interleukin-1 receptor-related kinase 1 (IRAK1) and its related pathway may be the key node of CAC. Our previous study found that Wumei Pill can reduce the occurrence of AOM/DSS-induced colon tumor in mice, down regulate IRAK1, MAPK1, p65 genes as well as the protein expressions of IRAK1, Myd88 and p65, suggesting that IRAK1 and its related pathways may be one potential mechanism of preventing CAC by Wumei Pill. This study plans to apply Wumei Pills on IRAK1 knockout mice, IRAK1 knockdown and overexpressed HCT116 and Lovo cell lines, with technologies such as ELISA, immunofluorescence, qPCR, and Western Blot, in order to observe the influence of IRAK1 on mice tumorigenesis and the effect of WuMei Pill on IRAK1 and IL-1R/IRAK1/NF-κB/MAPK pathway. We intend to elucidate that IRAK1 may be a key node in CAC pathogenesis and to explain the potential mechanism of preventing CAC by WuMei Pills.

中国人群的结直肠癌发病率和死亡率较高，严重威胁生命健康。慢性炎症是肠道肿瘤的始动因素之一，“炎癌转化”在CAC的发生发展中扮演重要角色，IRAK1及其相关通路可能是CAC发生的关键节点。前期研究发现，乌梅丸可以减少AOM/DSS诱导的小鼠结肠肿瘤的发生，下调IRAK1、MAPK1、p65基因，下调IRAK1、Myd88、p65蛋白的表达，提示IRAK1及其相关通路可能是乌梅丸预防CAC的潜在机制。本研究拟通过乌梅丸干预IRAK1敲除小鼠、IRAK1基因敲减和过表达的HCT116、Lovo细胞系等动物和细胞实验，运用ELISA、免疫荧光、qPCR、Western Blot等技术，观察IRAK1对CAC生成的影响和乌梅丸对IRAK1及IL-1R/IRAK1/NF-κB/MAPK通路的影响，阐明IRAK1在CAC发生的关键作用，诠释乌梅丸预防CAC的潜在作用机制。

项目背景：中国人群的结直肠癌发病率和死亡率较高，严重威胁生命健康。慢性炎症是肠道肿瘤的始动因素之一，“炎癌转化”在CAC的发生发展中扮演重要角色，IRAK1及其相关通路可能是CAC发生的关键节点。前期研究发现，乌梅丸可以减少AOM/DSS诱导的小鼠结肠肿瘤的发生，下调IRAK1、MAPK1、p65基因，IRAK1、Myd88、p65蛋白的表达下调，提示IRAK1及其相关通路可能是乌梅丸预防CAC的潜在机制。.主要研究内容：本研究通过构建IRAK1敲基因小鼠、IRAK1基因敲减和过表达的HCT116、RKO细胞系，运用ELISA、免疫组化、qPCR、Western Blot等技术，观察IRAK1对小鼠肿瘤生成的影响，以及乌梅丸对IRAK1及IL-1R/IRAK1/NF-κB/MAPK通路的影响，阐明IRAK1可能是CAC发生的关键节点，诠释乌梅丸预防CAC的潜在作用机制。.重要结果：1.乌梅丸能有效预防CAC的发生发展，临床等效剂量乌梅丸能有效降低CAC小鼠死亡率，减少小鼠肠道内的肿瘤数量、缩小肿瘤体积，缓解肠道的损坏情况；2.IRAK1敲除后虽未能减少小鼠肠道肿瘤数量，但是却明显缩小肿瘤体积，抑制肿瘤的生长；3.IRAK1敲除显著降低CAC小鼠血清和结肠组织中相关炎症因子水平；4.乌梅丸干预以及 Irak1敲除能够明显降低MAPK通路中p- p38 的表达；5.通过质谱技术分析乌梅丸中11中有效成分，并且通过分子对接技术发现乌梅丸中的有效成分小檗碱、黄柏碱能与 IRAK1 上 ThrA387 结合，表明乌梅丸可能可以通过抑制 IRAK1 活性，起到抗肿瘤效果；6.乌梅丸中的有效成分小檗碱能够抑制HCT116、RKO的细胞增殖，并验证了小檗碱对IL-1R/IRAK1/NF-κB/MAPK 信号通路的影响。.科学意义:本研究以 IRAK1 为关键节点，IL-1R/IRAK1/NF-κB /MAPK 通路调控为主要研究内容，通过动物实验和细胞实验，阐明 IRAK1及其相关通路在肠道炎癌转化中的关键作用，进一步诠释乌梅丸预防 CAC 的作用机制，有利于更好地发挥中医药在预防 CAC 中的作用。