肺泡上皮细胞Nox1启动子在炎症-氧化应激环路中的转录调控机制探讨

我们前期的研究发现TNF-α诱导NF-κB的活化能促进肺泡上皮细胞凋亡和氧化损伤。既往的研究也表明以Nox1活化为特征的过度氧化应激是引起重症肺炎急性肺损伤的重要因素，而NF-κB对Nox1启动子的调控是炎症反应激活氧化应激的关键。NF-κB通过何种机制促进Nox1转录继而引起氧化损伤目前尚未有完整资料证实。明确炎症失衡诱发结构细胞氧化损伤中Nox1启动子的调控机制有助于发现炎症反应中过度氧化损伤的干预靶点。因此，本研究通过DNA-蛋白相互作用、EMSA、定点突变与多拷贝转录因子结合位点等方法，从NF-κB直接或间接调节作用，其他转录因子与NF-κB相互调节及Nox1启动子自身变异等方面探讨Nox1基因转录调控机制，从DNA-蛋白质作用的角度诠释炎症反应与氧化损伤间的相互作用及调控机制。

我们前期研究发现TNF-α诱导NF-κB的活化能促进肺泡上皮细胞凋亡和氧化损伤，而NF-κB对Nox1启动子的调控是炎症反应激活氧化应激的关键，因此本研究探讨Nox1的转录调控机制，从DNA-蛋白质作用的角度诠释炎症反应与氧化损伤间的相互作用及调控机制。. 本研究通过比较LPS与TNF-α引起细胞炎症反应的异同，确立使用TNF-α能在细胞水平引起类似革兰阴性菌所致炎症反应。在ALI小鼠模型中发现TNF-α启动并放大了炎症反应，并可能通过活化NF-κB上调Nox1表达，引起组织氧化损伤。后续进一步探讨Nox1表达调控机制。通过生物信息学分析发现Nox1基因启动子中含有kappa B序列。通过沉默NF-κB表达、缺失Nox1基因启动子中NF-κB结合位点等干预，明确Nox1的表达受NF-κB调控，通过抑制NF-κB活性能通过下调Nox1活性降低细胞氧化损伤。除发现Nox1基因启动子含有NF-κB结合位点，我们还发现存在SP1结合位点。通过构建包含分段Nox1基因启动子的荧光表达载体，与克隆不同的SP1结合位点的基因探针，发现-427bp~-418bp片段具有与SP1结合的能力。通过本部分研究，证实Nox1的表达受SP1的调控。为进一步阐明Nox1的表达调控，需要明确哪些调节蛋白共同参与Nox1表达的调节。我们克隆了Nox1基因启动子，并标记磁珠与生物素，通过磁性分离与Nox1结合的蛋白，DIGE分析与质谱鉴定，发现GLE1、GSTM5、H4与CRP2等13种差异蛋白可能直接或间接参与了TNF-α诱导的Nox1启动子转录活化过程，后续进行蛋白功能分析，发现CRP2参与调节Nox1表达的可能性大。CRP2由CSRP2基因转录编码，因此我们构建CSRP2表达载体，证实CRP2对Nox1的表达呈负调控作用，而缺失SRF1/2结合位点后的Nox1基因并不受CRP2抑制，因此CRP2可能与SRF1/2共同调节Nox1的转录。. 通过本研究，我们确认了Nox1的表达受多种转录因子调控，其中NF-κB与SP1是典型的炎症反应中活化的转录因子，既往认为与内皮调节功能相关的CRP2亦参与了Nox1的表达。. 本项目发表论著14篇，其中SCI收录3篇，中文核心期刊收录11篇。2011至2013年中华医学会呼吸病学年会共发表论著9篇，大会发言1次。培养博士生3名，硕士生1名。