转录因子Jumu调控NF-κB通路在果蝇造血及天然免疫中的激活机制研究

The members of FOX gene family play important role in the development and function of hemolymph system, but the regulatory mechanisms are still not clear. Our previous studies showed that Jumu, the Drosophila ortholog of Foxn1, controls hemocyte differentiation of lymph gland and cellular immunity through multiple regulatory mechanisms. The deficiency of Jumu can induce the generation of lamellocytes via activation of the NF-κB pathway in lymph gland, circulating hemocyte and fat body. In this project, we will combine the ChIP-seq and CoIP technology to identify the genes directly regulated by Jumu and the proteins interacted with Jumu。Using transgenic flies and immunofluorescence staining to investigate the molecular mechanism of Jumu in the regulation of activation of NF-κB pathway in hematopoiesis and innate immunity, and determine the function of Jumu involved in NF-κB pathway in cell proliferation and immune response。Our research will provide a good theoretical basis on understanding the regulatory mechanisms of FOX family members and NF-κB pathway in the hematopoiesis and innate immune related diseases.

FOX基因家族在血液淋巴系统发育及功能调节中发挥重要作用，但其内在机制尚不清晰。申请人在前期的研究中发现Foxn1在果蝇中的同源物Jumu蛋白通过多种方式调节果蝇淋巴腺血细胞的分化及细胞免疫功能。Jumu的缺失导致NF-κB信号通路在淋巴腺、游离血细胞及脂肪体中的激活，进而诱导薄层细胞的产生。本项目拟在此基础上结合染色质免疫共沉淀测序（ChIP-Seq）及免疫共沉淀（CoIP）技术鉴定Jumu直接调控的基因及相互作用的蛋白。利用转基因果蝇及免疫荧光染色等手段，从分子、细胞及动物整体水平探讨Jumu在果蝇造血及天然免疫中调控NF-κB通路激活的分子机制，明确Jumu在血细胞增殖分化及免疫应答中通过NF-κB通路发挥的功能。我们的研究为深入理解FOX家族及NF-κB通路在造血及先天性免疫相关疾病中的调节机制提供重要的理论基础及参考价值。

FOX基因家族在血液淋巴系统发育及功能调节中发挥重要作用，但其内在机制尚不清晰。申请人在前期的研究中发现Foxn1在果蝇中的同源物Jumu蛋白通过多种方式调节果蝇淋巴腺血细胞的分化及细胞免疫功能。Jumu的缺失导致NF-κB信号通路在淋巴腺、游离血细胞及脂肪体中的激活。本项目利用RNA-seq、转基因果蝇及免疫荧光染色等手段，从分子、细胞及动物整体水平探讨Jumu在果蝇造血及天然免疫中调控NF-κB通路激活的分子机制，明确Jumu在血细胞增殖分化及免疫应答中通过NF-κB通路发挥的功能。我们首先利用RNA-seq分析jumu低表达及过表达果蝇幼虫及游离血细胞中基因的表达差异，同时Real-time PCR对转录组分析结果进行验证，结果发现Jumu可调控多个Toll通路靶基因的表达。通过体内及体外LPS/PGN诱导实验发现Jumu作为负调控因子参与免疫应答中Toll通路的激活。通过上皮细胞损伤模型发现Jumu正调控损伤诱导的JAK-STAT通路的激活。此外通过构建双重突变体分析Toll通路靶基因在jumu缺失引起的游离血细胞异常分化中的作用，同时还检测了这些靶基因在淋巴腺发育中的功能。结果发现Toll通路靶基因通过不同的方式调控淋巴腺血细胞的分化及增殖。我们的研究发现为深入理解FOX家族及NF-κB通路在造血及先天性免疫相关疾病中的调节机制提供重要的理论基础及参考价值。