HIF-1α在IFN-γ与TNF-α协同引起肠黏膜屏障功能障碍中的作用及其分子机制

IFN-γ与TNF-α在肠黏膜上皮屏障功能障碍发生中有重要作用，但分子机制不清楚。前期发现MLCK 介导的MLC 磷酸化是IFN-γ与TNF-α协同引起肠黏膜上皮屏障功能障碍的关键，鉴于HIF-1α在炎症调控中的重要性并结合预实验结果，率先提出HIF-1α经MLCK 而调控IFN-γ与TNF-α协同引起肠黏膜上皮屏障功能障碍的新假说。通过抑制HIF-1α、沉默HIF-1α基因及抑制HIF-1α转录活性等干预手段，探索HIF-1α在IFN-γ与TNF-α协同引起肠黏膜上皮屏障功能障碍、紧密连接蛋白、MLCK 表达及MLC磷酸化变化中的作用，阐明HIF-1α对IFN-γ与TNF-α协同引起肠黏膜上皮屏障功能障碍的调控作用及分子机制。可望首次提出HIF-1α对IFN-γ与TNF-α协同引起肠黏膜上皮屏障功能障碍具有调控作用的新观点，对阐明肠道炎症反应时肠黏膜上皮屏障功能障碍的分子机制有重要意义。

过去体内外的研究表明，干扰素-γ（IFN-γ）与肿瘤坏死因子-α（TNF-α）在肠黏膜上皮屏障功能障碍的发生中具有重要作用，但迄今为止其分子机制仍不完全清楚。本项目首先通过体内及体外实验，研究了IFN-γ与TNF-α协同作用所引起的肠黏膜上皮屏障功能障碍与缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）活化的关系，并进一步通过通过体外实验运用特异性化学性抑制剂如YC-1与寡霉素抑制HIF-1α、shRNA干扰沉默HIF-1α基因及抑制HIF-1α转录活性等干预手段，探索了HIF-1α在IFN-γ与TNF-α协同作用所引起的肠黏膜上皮屏障功能障碍、紧密连接（TJ）蛋白改变、肌球蛋白轻链激酶（MLCK）蛋白表达及肌球蛋白轻链（MLC）磷酸化变化中的作用，以阐明HIF-1α在IFN-γ与TNF-α协同作用所引起的肠黏膜上皮屏障功能障碍发生中的作用及其相关分子机制。本项目的主要研究结果表明：IFN-γ与TNF-α协同作用所引起的肠黏膜上皮屏障功能障碍、TJ蛋白分布改变、MLCK蛋白表达及MLC磷酸化水平增加伴随有肠上皮细胞HIF-1α活化，而分别采用HIF-1α化学性抑制剂如YC-1与寡霉素、沉默HIF-1α基因及抑制HIF-1α转录活性可明显减轻IFN-γ与TNF-α协同作用所引起的肠黏膜上皮屏障功能障碍如跨上皮电阻（TER）降低及通透性增加，改善TJ蛋白分布改变，抑制MLCK蛋白表达及MLC磷酸化水平增加。本项目率先提出了HIF-1α通过诱导MLCK蛋白表达及MLC磷酸化而参与IFN-γ与TNF-α协同作用所引起的肠黏膜上皮屏障功能障碍发生的新观点，明确了HIF-1α在IFN-γ与TNF-α协同作用所引起的肠黏膜上皮屏障功能障碍发生中具有重要作用，这对进一步阐明全身或肠道局部炎症反应时炎症细胞因子引起肠黏膜上皮屏障功能障碍的分子机制有重要意义。