VDR-RIPK1/3-MLKL通路调控IBD小鼠肠上皮细胞程序性坏死的作用机制研究

Inflammatory bowel diseases (IBD) are a spectrum of chronic inflammatory diseases with complicated etiology and unclear mechanism. Our previous investigations found: (1) vitamin D/vitamin D receptor (VD/VDR) pathway could ameliorate IBD; (2) epithelial cell apoptosis was more prominent in intestinal VDR knockout mice, while apoptosis inhibitors can relieve cell apoptosis but not colitis; (3) the expression of necroptotic protein RIPK1 increased in IBD mice, especially those without intestinal VDR. On the basis of the above findings, we hypothesize that VD/VDR may influence the pathological process of IBD by regulating RIPK1-mediated necroptosis of intestinal epithelial cells. To testify our hypothesis, we will establish IBD models on wild-type, intestinal VDR knockout and VDR over-expression mice. Vitamin D and necroptosis inhibitors would be administered to verify the role of necroptosis in IBD. The regulatory role of VD/VDR on necroptosis through the RIPK1/3-MLKL pathway will be explored subsequently. Once demonstrated, the conclusion of our study would be an important step forward in understanding the mechanism of IBD and offer new targets for the treatment of IBD.

炎症性肠病（IBD）是一类病因复杂的慢性肠道炎症性疾病。近年来对肠上皮屏障开放在IBD中作用研究逐渐成为热点，但具体机制尚未确切。申请者前期研究发现：①维生素D/VDR信号通路抑制肠道炎症；②肠上皮VDR敲除的IBD小鼠肠炎加重，抑制肠上皮细胞（IEC）的凋亡不能改善其肠炎；③IBD小鼠肠粘膜程序性坏死相关蛋白RIPK1表达增加，且在肠上皮VDR敲除小鼠中升高更明显。因此，申请者设想维生素D/VDR通路可能通过调控RIPK1诱导的IEC程序性坏死参与IBD的发生。本课题拟通过构建肠上皮VDR敲除及高表达小鼠，制备IBD模型，并给予活性维生素D及程序性坏死通路抑制剂干预IBD小鼠，试图证实程序性坏死在IBD中的作用，阐明维生素D/VDR通过RIPK1/3-MLKL途径调控IEC程序性坏死在IBD中的作用机制，为IBD的发病机制提供重要补充，并为临床早期预测和治疗IBD提供新思路。

炎症性肠病（IBD）是一类病因复杂的慢性肠道炎症性疾病，其发病与肠道细胞死亡、粘膜屏障功能破坏有关。申请者前期研究发现肠上皮维生素D受体（VDR）敲除的IBD小鼠肠炎加重，但抑制肠上皮细胞（IEC）的凋亡不能明显改善其炎症反应。同时IBD小鼠肠粘膜程序性坏死相关蛋白RIPK1表达增加，且在肠上皮VDR敲除小鼠中升高更明显。因此，本研究旨在探明维生素D/VDR通路是否能够通过调控IEC程序性坏死参与IBD的发生。.对IBD患者肠道组织进行检测发现，其VDR表达较对照组减低，程序性坏死相关重要因子RIPK1、RIPK3及MLKL表达明显升高，确认IBD患者中存在程序性坏死的增加。.选用肠道细胞VDR高表达的小鼠动物模型，应用DSS制备IBD模型，发现野生型鼠和VDR高表达鼠都出现了明显的肠道炎症反应，屏障功能破坏以及程序性坏死相关蛋白表达的升高，但VDR高表达鼠的肠道炎症更轻、屏障功能更好、程序性坏死相关蛋白表达更低，这说明VDR高表达可抑制肠炎中肠道细胞的程序性坏死，这一现象与维生素D水平并无关联。.尽管在IBD患者及肠炎小鼠中，VDR的表达整体减低，但VDR在胞浆内的表达增多，提示炎症发生时，VDR从细胞核内向胞浆内转移。转入胞浆内的VDR可与RIPK1/3复合体相结合，从而抑制其与MLKL的结合，干扰程序性坏死小体的形成，从而减少程序性坏死的发生。.本研究对既往维生素D及其受体信号通路抑制IBD的机制进行了理论上的补充，创新性的提出了在肠道炎症中，VDR可从胞核向胞浆内转移、与RIPK1/3复合体相结合、干扰程序性坏死小体的结合从而抑制细胞程序性坏死。抑制程序性坏死、恢复VDR的表达以及促进其向胞浆内转移，可能成为治疗IBD的新靶点。