miR-27b/KSRP参与调控上皮细胞对病原微生物的天然免疫反应研究

Innate immunity is an evolutionarily conserved host defense mechanism against pathogenic microbes. The newest reports showed gastric epithelial cells had developed sophisticated strategies of defense to prevent pathogen invasion of host tissue beyond simply providing a physical blockade. How epithelial cells regulate innate immune responses against pathogenic microorganism infection remained an important but understudied area of research. With a long-term goal to better understand the molecular mechanisms of epithelial innate immune responses to pathogens and the relative fundamental research published in magazine JI, the overall objective of this proposal is to investigate that whether miR-27b regulated by NF-κB signal pathway effected on KSRP to make KSRP-conjugated mRNA change in epithelial cells or not. Does miR-27b involve with the innate immunity in gastric epithelial cells against pathogenic microorganism infection according to alter the expression of inflammatory factors, such as IL-8, NO, PGE2 and so on? Are there universal phenomenon that TLRs/NF-kB and miR-27b/KSRP involve with innate immunity after pathogens' stimulation in epithelial cells? The above researches are important to provide new ideas and strategies for understanding or treating pathogens infection.

新近报道上皮细胞除了作为物理屏障外，还具备其他天然免疫策略，但存在许多重要研究空白，尤其是功能miRNAs被调控和调控下游分子的机制，目前还未有miR-27b/KSRP与H. pylori感染相互关系的报道。在申请人以第1作者发表在JI上的前期工作基础上（miR-181s调控PCAF负反馈抑制上皮细胞免疫反应），提出本项目的总体目标：探讨受NF-κB调控表达的miR-27b能否作用于KSRP影响其结合mRNA的稳定性？miR-27b能否通过KSRP参与NF-κB信号通路下游应答？miR-27b是否影响产免疫因子水平，参与上皮细胞对病原微生物的天然免疫反应？TLRs/NF-kB和miR-27b/KSRP与病原微生物刺激的天然免疫反应间是否在其他上皮细胞天然免疫应答中具有普遍性意义？该项目实施对探讨miRNAs功能、病原微生物感染机制和防治感染的相关策略提供新的思路。

上皮细胞除了物理屏障外还具备其他天然免疫策略，但存在许多重要研究空白，本项目立项前未见miR-27b/KSRP与H. pylori感染相互关系的报道。通过任务书中约定内容的研究显示H. pylori可以激活胃黏膜上皮细胞NF-κB信号通路，上调miR-27b水平，诱发上皮细胞对病原微生物的天然免疫反应。在H. pylori感染GES-1胃黏膜上皮细胞的过程中，TLR2对于H. pylori感染贡献突出。H. pylori作用于上皮细胞后，KSRP蛋白和miR-27b表达呈负相关，pre-miR-27b和anti-miR-27b分别作用后结果显示miR-27b参与KSRP蛋白水平的表达调控，SC-514阻断实验显示miR-27b调控KSRP下调与NF-κB信号通路相关。KSRP-pcDNA3.0转染GES-1细胞，可引起iNOS和COX-2 mRNA的稳定性降低，蛋白表达水平下降，且微好氧培养结果显示H. pylori生物量显著增高。以上体外细胞研究显示H. pylori感染胃上皮细胞可导致miR-27b/KSRP表达水平变化，KSRP蛋白水平和炎性因子表达水平呈现负相关，miR-27b/KSRP和TLR2参与调控胃黏膜上皮细胞对H. pylori的天然免疫反应。S. enteritidis感染肠上皮细胞Caco-2有类似H. pylori感染GES-1结果，由此可见，在两种病原微生物作用于对应上皮细胞中，miR-27b/KSRP参与调控上皮细胞的天然免疫应答具有一定的普遍性意义。.除了本基金任务书计划的研究内容之外，延伸研究内容的部分结果显示高表达KSRP-pcDNA3.0可导致H. pylori感染模型小鼠胃部H. pylori生物量增高。H. pylori感染与胃上皮细胞DNA异常甲基化密切相关，高级分析显示H. pylori感染后有22条基因存在异常甲基化修饰而对应基因表达水平改变，该基因主要与炎症、癌症等生物学过程相关。微生物代谢产物氧化三甲胺和H. pylori的协同作用可能会增加H. pylori感染者患胃炎、胃溃疡和胃癌的风险。.综上，本基金项目的实施对探讨miR-27b/KSRP功能、病原微生物感染机制和防治感染的相关策略等提供了新思路并奠定了基础。