NPM通过PRDX6-ROS作用轴促进结肠炎发展的作用与机制研究

Ulcerative colitis is a chronic inflammatory bowel disease and there is currently no better treatment due to the lack of breakthrough in mechanism research. NPM is a proliferation-，apoptosis-，and inflammation- related regulatory proteins which mainly locates in nucleolus and shuttles between nucleolus and cytoplasm. Our preliminary works found that NPM expression increased during colitis development，and inhibition of NPM oligomerization alleviated the development of colitis. Furthermore, NPM regulates the cellular level of reactive oxygen species（ROS）via antioxidant PRDX6 protein. These results suggest that NPM may involve in the process of colitis via PRDX6-ROS axis, and so far they have not been reported. However, the specific role and mechanisms in the development of colitis remain unclear. Based on previous discoveries, the present project will focus on the following researches with animal model, cell model and the samples of human colitis: ① investigating the expression pattern and the nucleocytoplasmic shuttling of NPM at different stages of colitis; ② examing the effects of the altered expression, localization and oligomerization of NPM on colitis development and intestinal epithelial cell functions both in vivo and in vitro; ③ studying the mechanism of NPM involved in the process of colitis by PRDX6-ROS axis; ④ exploring other possible mechanisms of NPM in colitis. This study may clarify the effect and mechanism of NPM in colitis development, and may provide scientific basis for the development of new therapy and targeted drug .

目前溃疡性结肠炎等炎性肠病因机制研究缺乏突破，尚无较好治疗手段。NPM是炎症相关的重要调控蛋白,主要以寡聚化形式定位于细胞内核仁并能解聚后在核--胞质穿梭。目前尚无文献报道NPM与炎性肠病的关系。我们发现NPM在结肠炎中升高，抑制NPM的寡聚化显著缓解了结肠炎进展；且NPM通过PRDX6蛋白调节细胞活性氧（ROS）水平。这些结果提示NPM可能通过PRDX6-ROS作用轴促进炎性肠病进程，但NPM在结肠炎的具体作用与机制还不清楚。本研究拟通过细胞实验、小鼠模型和临床样本进行以下研究：①结肠炎中NPM的表达和定位变化； ②NPM的表达、胞内定位变化和寡聚化状态对结肠炎进展及肠上皮屏障功能的影响； ③NPM通过PRDX6-ROS轴参与结肠炎进程的具体机制；④NPM影响结肠炎发展的其它可能机制。通过上述研究，揭示NPM在炎性肠病中的作用与分子机制，为开发新疗法与靶向药物开发提供科学依据。

目的：结肠癌（colon cancer）是人类最常见的癌症之一，严重威胁人类健康，其发病机制受到分子、遗传及环境等多种因素调控。核仁磷酸化蛋白（Nucleophosmin1/NPM1）是一种具有多种细胞功能的核质穿梭蛋白，参与核糖体的生物生成、染色体重塑、基因组稳定及细胞凋亡等过程。NPM1 参与人类肿瘤进程，其突变、易位或过表达可调控癌症和肿瘤发生。本研究旨在探讨 NPM1在结肠癌细胞增殖和氧化应激中的潜在作用。.方法：构建 NPM1 过表达和敲低的结肠癌细胞稳定株，采用 qRT-PCR 和Western blot 检测转染效率。为了研究 NPM1 在结肠癌中的潜在分子功能，在体外的细胞实验中检测了活性氧（ROS）水平、细胞周期进程、细胞活力和菌落形成能力。为了进一步了解 NPM1 在结肠癌中的具体分子机制，采用免疫沉淀（IP）和液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）检测 NPM1 相互作的蛋白，分析了 NPM1相互作的蛋白与 PRDX6 的靶转录因子之间的相关性。随后，使用构建的 NPM1稳定细胞株构建小鼠皮下移植瘤模型，监测小鼠肿瘤的大小及体重，检测增殖相关抗原的表达。最后，通过免疫共沉淀（COIP）、免疫荧光、双荧光素酶报告基因及染色质免疫共沉淀分析 NPM1、CBX3、PRDX6三者之间的关系。.结果：结果发现，NPM1的下调可诱导ROS的产生和细胞周期阻滞在G1期，抑制体外结肠癌细胞的增殖及小鼠体内移植瘤的生长和增殖，然而，所有的抑制都会由于NPM1 的过表达而减弱。在机制探究上，NPM1 与 CBX3 发生相互作用，并促进了 PRDX6 基因的转录活性。此外，PRDX6 过表达逆转了结肠癌细胞的氧化应激和结肠癌体内外的增殖情况。.结论：在结肠癌中，NPM1 可能作为一种肿瘤抑制因子，调节 PRDX6 的表达及其相关酶活性去诱导氧化应激和细胞增殖，从而抑制结肠癌的发展进程。因此，本文的研究为揭示 NPM1 在结肠癌中的分子机制提供了依据，也为结肠癌的靶向治疗提供了新的方向。