miRNA-31在克罗恩病中对白细胞介素-25通路的调控机制研究

Impaired expression of immunoregulatory cytokine interkulin-25 (IL-25) has been proved to play a key role during the development of Crohn's disease (CD). However, the detailed molecular mechanism which regulates the colonic IL-25 level during CD process is still not clear. Via microRNA (miRNA) target predicting software and murine colitic miRNA profiling, this subject observes that miR-31 which is predicted to regulate IL-25 is highly expressed in different colitic models. Based on this observation, the subject will examine the regulatory effect of miR-31 on IL-25 expression and investigate the biologic role of miR-31/IL-25 pathway in inducing and maintaining the colonic inflammation. The subject will not only elucidate the possible molecular mechanisms that account for IL-25 downregulation during CD process, but also provide theoretical and experimental evidences for choosing miR-31 as a therapeutic target for CD treatment.

免疫调节因子白细胞介素-25（IL-25）表达下降已被证实与克罗恩病（CD）的发生发展密切相关，然而迄今为止，CD发病过程中IL-25表达下调的分子机制尚未完全明确。本项目联合应用微小RNA（miRNA）靶点预测软件和小鼠肠炎模型miRNA差异表达谱进行筛选，发现软件预测的可能调控IL-25表达的miR-31在不同类型的肠炎模型小鼠中均显著上调。本项目将以此为出发点，通过验证miR-31对IL-25的调控作用，探讨miR-31/IL-25通路在诱发并维持肠道炎症过程中的生物学功能。本项目不仅阐明在CD发病过程中IL-25表达下调的分子机制，同时也为miR-31作为克罗恩病的新型治疗靶点提供了理论和实践依据。

炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）是一种慢性、易复发的胃肠道自身免疫性疾病，包括克罗恩病（Crohn's disease，CD）和溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）两种主要形式。肠道免疫调节紊乱为IBD发病过程中的标志性生物学事件，具体表现为免疫抑制因子表达下降，炎症相关转录因子及相关炎症因子表达上升，两者平衡失调导致肠道炎症反应不可控。近年来的研究表明，微小RNA（miRNA）可通过调控相关转录因子和细胞因子影响到IBD的发病过程，但是在IBD发病过程中miRNA所发挥的具体生物学功能尚未完全研究清楚。.我们在2,4,6-三硝基苯磺酸（2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid，TNBS）诱导的急性结肠炎小鼠模型和白细胞介素-10敲除（interleukin-10 knockout，IL-10 KO）小鼠的自发慢性肠炎模型中研究了免疫调节因子白细胞介素-25（interleukin-25，IL-25）的生物学功能和表达失调的机制。生物信息学靶点预测软件显示IL-25是miR-31的潜在作用靶点。接下来我们在CD病人样本和小鼠肠炎模型中验证了miR-31与IL-25的负相关性。我们进一步通过荧光素酶报告基因分析，实时定量PCR和酶联免疫吸附测定等方法在体外证实miR-31可直接调控IL-25的表达。深入的研究表明，miR-31可通过抑制IL-25表达提高抗原提呈细胞分泌IL-12/23的能力，进而激活Th1/Th17细胞介导的炎症反应。我们通过给TNBS模型小鼠灌肠给入miR-31的前体或抑制剂，上调或下调miR-31的水平可以激化或缓解肠道Th1/Th17细胞介导的炎症反应，最终导致肠炎症状的恶化或减轻。miR-31的抑制剂灌肠给入IL-10敲除小鼠同样可以减轻自发的慢性肠炎症状。此外，预先在TNBS小鼠结肠组织中使用IL-25抗体封闭IL-25的功能或灌肠给入可表达IL-25的siRNA的慢病毒载体都可以抵消miR-31抑制剂的疗效。综上所述，miR-31/IL-25信号通路参与调控Th1/Th17细胞介导的结肠免疫反应。通过灌肠给入miR-31抑制剂来重建结肠组织中IL-25的表达水平为IBD临床治疗提供了一种新的策略。