靶向干预肠上皮细胞分选连接蛋白10对炎症性肠病的影响及分子机制

Intestinal epithelial cells and their associated mucus layer serve as a physical barrier against the external environment and play a vital role in maintaining intestinal homeostasis. Loss of homeostasis or dysfunction of intestinal epithelial cells resulting in aberrant inflammatory immune response is considered as the critical process for the occurrence and development of inflammatory bowel disease (IBD). Our previous studies have found that global gene knock-out sorting nexin 10 (SNX10) alleviated intestinal inflammation and mucosa damage in DSS induced mice IBD. Recently, we found that interference of SNX10 expression in colonic epithelial cells can also significantly improve the colonic inflammation induced by DSS, and up-regulate chaperone-mediated autophagy, suggesting SNX10 might be a potential therapeutic target for IBD. In this project, we will take the advantage of intestinal epithelium SNX10 conditional knockout mouse IBD induced by DSS, and intestinal epithelium SNX10 knock-down IL-10-/- mouse IBD to further explore the impact of targeted intervention of intestinal epithelial SNX10 on the development of IBD and underlying molecular mechanisms related to CMA. Our findings may contribute a new therapeutic target for drug screening of IBD.

肠上皮细胞及其分泌形成的黏液层组成的肠黏膜屏障在维持肠道稳态中发挥至关重要的作用。肠上皮细胞稳态失衡或功能缺陷导致异常的炎症免疫反应是炎症性肠病（inflammatory bowel disease, IBD）发生、发展的关键环节。我们以往研究发现全基组敲除分选连接蛋白10（SNX10）可减轻DSS诱导的小鼠肠道炎症及黏膜损伤；近期研究发现干扰结肠上皮细胞SNX10表达能明显减轻DSS诱导的结肠炎症，上调分子伴侣介导的自噬（CMA），提示SNX10有可能成为IBD治疗的新靶点。本项目将在此基础上利用肠上皮细胞SNX10条件敲除鼠DSS诱导的急性IBD模型，以及肠上皮细胞SNX10敲低IL-10-/-小鼠慢性IBD模型，进一步研究靶向干预肠上皮细胞SNX10对小鼠IBD发生、发展的影响，并从CMA角度探讨其分子机制，有可能为IBD提供新的治疗途径和药物筛选靶标。

肠上皮细胞及其所分泌的黏液所组成的肠黏膜屏障在维持肠道稳态中发挥至关重要的作用。肠上皮细胞稳态失衡和功能受损导致异常的炎症免疫反应是炎症性肠病（inflammatory bowel disease, IBD）发生、发展的关键环节。SNX10（sorting nexin 10）属于分选连接蛋白家族成员。我们前期研究发现SNX10在内体/溶酶体稳态和功能维持中发挥着重要作用。全基因组敲除SNX10表达能明显减轻DSS诱导的结肠炎症。本项目将在此基础上利用肠上皮细胞SNX10条件敲除鼠DSS诱导的急性IBD模型，以及肠上皮细胞SNX10敲低IL-10-/-小鼠慢性IBD模型，进一步研究靶向干预肠上皮细胞SNX10对小鼠IBD发生、发展的影响及分子机制。我们的结果表明：SNX10肠上皮条件敲除能够缓解DSS诱导的急性IBD模型和SNX10敲低IL-10-/-小鼠慢性IBD模型的结肠炎症、组织损伤以及黏膜稳态。细胞实验发现SNX10缺失通过抑制 Lamp-2A 的降解上调溶酶体膜上 Lamp-2A 的表达，从而进一步激活CMA促进细胞的增殖、和存活。在DSS诱导的急性结肠炎模型和衣霉素诱导的结肠内质网应激模型中，SNX10 缺失通过靶向ATF4-CHOP信号通路，减轻结肠炎肠上皮的内质网应激，从而抑制肠上皮细胞的凋亡。我们还发现SNX10 缺失通过抑制 PIKfyve 介导的 TBK1/c-Rel 信号激活促进炎症消除，并且通过Lyn介导的Snail/Slug通路维持肠屏障稳态和功能，减轻肠道炎症和组织损伤。此外，我们通过筛选发现SNX10的小分子抑制剂DC-SX029，其能有效改善DSS模型小鼠和Il10-/-小鼠的结肠炎病情，缓解结肠炎症状，抑制了炎症因子的表达，促进肠黏膜修复。本项目的研究为IBD的治疗提供了潜在新靶标和活性化合物。