黄芩汤调控NLRP6炎症小体对结肠炎肠道黏液屏障功能保护作用的机制研究

The primary defence against microbe and pathogen penetration of the lamina propria is the mucus barrier. Increasing evidence suggests that an imbalanced mucus barrier may play an important role in the disease progression of IBD. NLRP6 is an NLR protein that has been shown to participate in inflammasome signaling. NLRP6 is essential for maintaining goblet cell function especially mucus granule exocytosis. It is becoming clear that NLRP6 plays critical roles in maintaining intestinal mucus barrier function. Therefore, protecting the mucus barrier function in the intestine by mediating NLRP6 inflammasome signaling may be a novel therapeutic option for IBD. We have previously shown that Huangqin-Tang is effective for treatment of colitis by ameliorating symptom, modulating immune response and promoting intestinal epithelial homeostasis. However, Whether Huangqin-Tang contributes to the maintenance of intestinal mucus barrier function in colitis is currently unknown. To address this, we will focuse on NLRP6 inflammasome signaling and use molecular biology techniques or gene knockout techniques in vivo and in vitro to study the role of Huangqin-Tang on intestinal mucus barrier function and the mechanism mediated by NLRP6 for the first time. Our results are meaningful for the mechanism and identification targets of Huangqint-Tagn on IBD and provide theoretical basis for further drug development.

肠道黏液屏障是抵御病原体侵入黏膜固有层的第一道防线，能防止异常免疫应答，在炎症性肠病（IBD）的发生发展中起重要作用。NLRP6炎症小体是新的NLRs家族成员，可调控杯状细胞的功能，在肠道黏液屏障功能中有重要作用。因此，通过介导NLRP6调控肠道黏液屏障功能有望成为治疗IBD的新策略。我们前期研究证实黄芩汤能缓解结肠炎的症状、调节免疫应答、调控肠道上皮细胞稳态，但对肠道黏液屏障功能的保护作用和机制研究尚未见报道。本课题拟从NLRP6入手，通过动物实验和体外实验，结合生物学等技术，一方面，明确黄芩汤对实验性结肠炎小鼠肠道黏液屏障的保护作用和对NLRP6的调控作用；另一方面，利用NLRP6基因敲除技术，深入探讨NLRP6是否介导了黄芩汤对肠道黏液屏障的保护作用。本研究将从一个全新的角度更深入的探讨黄芩汤治疗IBD的新机制，为阐明黄芩汤的治疗靶点和药物研发提供依据。

炎症性肠病（inflammatory bowel disease, IBD）包括溃疡性结肠炎（ulcerative colitis, UC）和克罗恩病（crohn's disease, CD）,是以慢性炎症、黏膜损伤和溃疡形成为主要病理特点的消化道疾病，病情易反复，迁延不愈，其病因及发病机制尚未完全明确。目前认为肠道黏膜屏障的破坏导致肠道通透性增加，致病菌诱发肠道异常的免疫应答是发病的基础，在 IBD 的发生发展中起关键作用。现代生物制剂的应用使UC患者的黏膜愈合率大大提高，但仍存在许多不良反应。所以，深入探讨IBD的发病机制并研发更安全有效的治疗UC的药物具有非常重要的意义。本项研究旨在探讨黄芩汤对肠道黏液屏障的保护作用及其机制。通过动物实验和体外实验，结合生物学等技术，深入探讨了黄芩汤对DSS诱导的实验性结肠炎小鼠肠道黏液屏障的保护作用和对NLRP6调控作用及其机制。我们的研究发现，黄芩汤能够缓解DSS诱导的结肠炎小鼠肠道炎症反应，增加结肠炎小鼠杯状细胞的数量，促进杯状细胞的分化，并对杯状细胞分泌的相关蛋白如MUC1、MUC2、MUC3、MUC4、 TFF-3具有显著的调节作用。黄芩汤还可以增加黏液层的厚度，降低肠道渗透性，改善肠道黏液屏障的完整性。同时，黄芩汤还能够调控NLRP6相关蛋白ASC和Caspase-1的表达，并能增加NLRP6下游细胞因子IL-18的表达。以上研究说明黄芩汤能够对DSS诱导的结肠炎小鼠肠道黏液屏障具有很好的调控作用。机制研究发现，在DSS+NLRP6-/-小鼠中，黄芩汤不能够缓解小鼠的肠道炎症反应，NLRP6相关通路中的ASC，Caspase-1和IL-18表达与结肠炎组比较没有显著区别，说明黄芩汤对小鼠肠道黏液屏障的保护是作用可能是通过NLRP6来介导的。.本项研究从一个全新的角度更深入的探讨了黄芩汤治疗IBD的新机制,为阐明黄芩汤的治疗靶点和药物研发提供了依据，我们的研究结果将会对深入阐明黄芩汤治疗IBD的机制及进一步的新药开发起到重要的促进作用。