let-7f表达上调介导的宿主细胞自噬流受抑在具核梭杆菌持续性感染及IBD发生中的作用机制研究

In recent years,the researches of “Fusobacterium nucleatum (Fn),inflammatory bowel disease (IBD) and colorectal cancer” are of great concern. Autophagy, which acts as a highly conservative mechanism of self-protection, plays crucial roles in the development of IBD. The infection of F. nucleatum in intestinal epithelial cells can inhibit the autophagy, leading to inflammatory bowel disease (IBD). Our previous study showed that miRNA expression was disrupted in the inflammatory response by the Fn infection, and the expression of let-7f was up-regulation, which could inhibit autophagy. However, the exact mechanism is unclear. The analysis of bioinformatics indicated that Atg16L1, which plays the key role in autophagy pathway, is the target protein of let-7f. Therefore, we hypothesize: F. nucleatum infection induces the expression of let-7f, which inhibits Atg16L1, leading to persistent infection of bacteria and the occurrence of IBD. In thisstudy, through over-expression and down-expression of let-7f in intestinal epithelial cells induced by F. nucleatum, we intend to clarify the mechanism of autophagy inhibited by F. nucleatum, and provide theoretical guidance for the treatment of F. nucleatum infection.

新近研究表明，具核梭杆菌(Fn)与炎症性肠病（IBD）、结直肠癌的发生密切相关；自噬作为机体自我保护机制，在IBD的发生发展中起重要作用。我们前期研究发现：Fn感染引起的炎症反应中，宿主细胞miRNA表达谱失衡，let-7f表达上调，自噬体不能成熟为自噬溶酶体，但具体机制不清楚。生物信息学分析显示：Atg16L1作为自噬发生的关键信号分子，可作为let-7f的靶蛋白。因此，我们推测：Fn感染可能通过诱导let-7f表达，抑制Atg16L1，从而阻碍自噬体向自噬溶酶体成熟，减弱了自噬对该菌的清除，导致该菌持续感染和IBD的发生。本项目拟在Fn感染的细胞和动物模型上，检测具核梭杆菌感染引起的肠上皮细胞自噬的变化以及炎症情况，研究let-7f在Fn诱导的肠上皮细胞自噬调节与持续性感染发生的作用机制，为寻找IBD新的有效的治疗手段提供线索和理论依据。

众所周知，炎症性肠病是结直肠癌病因的重要高危因素，目前认为持续存在的慢性炎症会刺激细胞不断增生和氧化应激，导致异型增生，从而发生癌变。IBD的病因和发病机制至今尚未完全阐明，其中微生物感染在IBD发病中的作用一直受到重视，而F. nucleatum的最新发现为我们提供了一个新的线索。深入研究F. nucleatum在IBD及CRC发生中的致病机理、对发展有效的IBD治疗手段具有重要的理论指导意义，并可为将来F. nucleatum感染所致结肠癌的诊断与防治提供新的策略。“F. nucleatum与炎症性肠病、结直肠癌的相关性”为揭示炎症性肠病、结直肠癌的发病机制提供了重要线索，开辟了一个新的研究领域。.F. nucleatum感染宿主肠上皮细胞系Caco-2细胞后，一方面通过诱导自噬流受阻，另一方面通过引起线粒体功能紊乱，激活活性氧产生，进而诱导大量炎症因子的释放，导致炎症反应的产生，在F. nucleatum感染导致结直肠癌的发生发展中发挥重要机制作用。在本研究结果中发现：1）通过体内、体外实验发现F. nucleatum感染可诱导肠上皮细胞产生炎症反应；2）发现F. nucleatum感染诱导肠上皮细胞炎症因子的上调依赖活性氧的激活；3）F. nucleatum感染肠上皮细胞Caco-2后细胞自噬流受阻；4）抑制自噬促进F. nucleatum感染后Caco-2细胞炎症因子的表达和活性氧的产生。