Bmp2/4 介导EC-IEL对话及调控肠粘膜屏障功能的机制研究

机体在各种创伤应激条件下易导致肠粘膜屏障功能障碍，而肠上皮细胞（EC）和肠上皮间淋巴细胞（IEL）对话在调控肠粘膜屏障功能中发挥重要作用，但其具体机制有待阐明。研究发现上皮细胞来源的骨形态蛋白（BMP）可通过IL-7信号途径抑制T细胞增殖及功能。我们前期研究表明，胃肠外营养条件下肠上皮细胞存在BMP信号途径的激活，同时IEL出现数量减少、表型及功能改变。据此推测BMP可能通过IL-7信号参与EC-IEC对话，调控肠粘膜屏障功能。本项目拟通过体外IEL-EC共培养模型及肠粘膜屏障损伤的大鼠模型，观察肠上皮来源的BMP可否调控IEL的增殖、分化及其功能改变；并通过增加或减弱该信号通路，观察对IL-7 /IL-7R信号途径的影响；分析BMP/smad信号调控IEL变化的可能机制，观察其对肠粘膜屏障功能的调控作用。为阐明EC-IEL对话在肠粘膜屏障功能调控中的作用机制提供新思路。

1.肠上皮细胞（EC）和肠上皮细胞间淋巴细胞（IEL）之间的对话在调控肠黏膜屏障功能中发挥重要作用。但是他们之间通过何种机制参与对话不甚清楚。本研究中我们发现BMP信号通路参与了EC和IEL之间的对话，(1)肠上皮细胞分泌的BMP4对IEL有直接的调控作用。首先我们应用RT-PCR及流式技术证实了IEL内存在BMPRII、BMPRIA、BMPRIB、ActRIA、SMAD1等BMP信号通路组成部分，加入外源性的BMP4培养IEL 12小时后BMPRIA和SMAD1明显增加。（2）BMP4通过抑制肠上皮细胞分泌IL-7及减少IEL内IL-7受体（IL-7R）的表达而间接调控IEL，而IL-7对肠上皮间淋巴细胞的增殖和分化非常重要。以上结果说明BMP信号通路是介导EC和IEL之间对话的机制之一。.2.本研究通过建立肠上皮细胞缺氧模型及大鼠缺血再灌注损伤模型，发现缺氧及缺血再灌注情况下存在骨形态蛋白BMP2和BMP4表达增加，BMP受体BMPRIA和BMPRII上调。同时外源性BMP2和BMP4可以通过激活ERK进而激活NF-KB信号通路，导致炎症因子TNF-a和IL-6增加。此外我们还发现重组的BMP2和BMP4可通过激活NF-KB信号通路而减少紧密连接蛋白occludin的表达，所以的这些因素都会削弱肠粘膜屏障功能，从而导致肠黏膜通透性增加和细菌移位等。以上的这些结果说明，BMP2和BMP4可能是肠道缺血再灌注时引起全身炎症反应综合症和多脏器功能衰竭的病理生理基础之一。