三羧酸循环代谢物失衡在口腔扁平苔藓炎症转化中的作用

Oral lichen planus, a common precancerous lesion, served as an ideal research model for inflammation-neoplasm transition study. Our previous findings indicated that up-regulation of HIF-1a and down-regulation of critical enzymes in TCA cycle were associated with development of OLP. The most updated theory pronounced correlation of HIF-1a up-regulation with TCA cycle metabolism imbalance which provided evidence for our proposal that imbalance of TCA cycle metabolism is the key factor fostering the canceration of OLP. Our research group objected to establish OLP keratinocyte cell line so as to find out concrete metabolites generated from imbalanced TCA cycle by using various molecular biological techniques such as HPLC-MS, CHIP-PCR. We intend to inhibit or promote metabolic enzymes that we discovered previously in different way in order to up-regulate or down-regulate HIF-1a expression. Thereafter, major focus will be emphasized on the role of HIF-1a expression contribute to OLP keratinocyte cells during its occurrence and development. The significance of this study is to find out the role of metabolism imbalance in inflammation-neoplasm transition which will provide a brand new strategy for future OLP treatment.

口腔扁平苔藓（oral lichen planus，OLP）是常见的癌前病变，是研究炎癌转化的理想模型。我们前期发现OLP中HIF-1α表达上调，TCA循环关键酶也存在下调。根据最新理论HIF-1α上调与三羧酸（TCA）循环代谢物失衡相关，我们推论TCA循环代谢物失衡是OLP癌变的重要诱因。本课题拟以申请者建立的OLP角质形成细胞系为主要模型，应用HPLC-MS、CHIP-PCR等技术明确失衡代谢物；应用酶抑制剂下调a-酮戊二酸等代谢物水平，研究TCA代谢物失衡对HIF-1α表达的影响；通过基因沉默/高表达模拟OLP中代谢酶的变化导致的代谢物平衡改变及HIF-1α的效果，进一步观察OLP角质形成细胞形态及行为的变化。研究将建立代谢失衡在炎癌转化中的意义，为OLP治疗及转化研究提供新思路。

口腔扁平苔藓(oral lichen planus, OLP)作为一种潜在恶性病变，长期炎症迁延不愈有癌变可能。国内外研究显示三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle, TCA cycle)代谢物失衡是诱发包括肿瘤在内的多种疾病的重要原因，本研究旨在探讨TCA循环代谢物失衡在OLP炎症转化过程中的作用。.主要研究内容包括：1、检测正常口腔黏膜、OLP及OSCC组织和细胞TCA循环关键酶的表达差异。2、应用HPLC-MS技术在组织和细胞水平检测差异代谢物，明确影响OLP炎症转化的关键代谢物。3、应用体外OLP细胞模型研究关键代谢物琥珀酸对HIF-1α及其下游靶基因表达的影响。4、探究琥珀酸的累积调控HIF-1α表达后对OLP细胞生物学行为及成瘤性的影响。5、临床标本中验证上述细胞学实验结果。. 研究结果显示：1、TCA循环关键酶在正常、OLP和OSCC组织和细胞中的表达量下降，主要定位在角质形成细胞。2、OLP组织和细胞中TCA循环代谢物琥珀酸、柠檬酸、苹果酸及延胡索酸表达量与正常组和OSCC组存在明显差异。琥珀酸在炎癌转化组织和细胞水平表达均明显上调，提示其在OLP炎癌转化中发挥重要作用。3、体外细胞实验显示琥珀酸的累积可通过胞质途径促进OLP角质形成细胞HIF-1α及其下游靶基因的高表达。4、琥珀酸的累积可通过调控HIF-1α促进OLP角质形成细胞的凋亡、抑制增殖，且随时间的延长进一步影响该细胞的生物学行为。5、临床标本验证显示琥珀酸累积与HIF-1α及其下游OLP炎癌转化靶基因的表达呈正相关。本研究基于代谢组学以“正常黏膜-OLP-OSCC”自然衍进为核心，从组织和细胞水平揭示了TCA循环代谢物失衡通过HIF-1α这一核心分子在OLP炎症转化中的重要作用；为OLP炎症进展机制研究、临床诊疗及其它炎性疾病的炎癌转化研究提供了新思路，并具有重要的理论意义。