ASH2L特异性调控NF-κB信号通路在幽门螺旋杆菌感染致病中的作用及机制

Studies have shown that ASH2L plays an important role in the trimethylation of H3K4, and it is highly expressed in many tumor cell lines. Our previous studies suggest that NF-κB signaling pathway induced by H.pylori infection is blocked in gastric cancerous epithelial cell line AGS after knockdown ASH2L by the RNAi technology. As the activation of NF-κB signaling pathway is one of the cental causes of gastric ulcer and gastric cancer induced by H.pylori infection. Therefore, we try to analyze the dynamic expression of ASH2L in AGS cell line and clinical gastric mucosal lesion tissues after H.pylori infection using various in vivo and in vitro approaches, to invetigatehow ASH2L activates the key NF-κB signaling pathway through affecting H3K4Me3 and subsequently the promoter activity of the target genes in H.pylori infection, and to reveal the role and functionaing layer of ASH2L in the NF-κB signaling pathway induced by H.pylori infection. It is important to further understand the occurrence and development of gastric mucosal lesion associated with H.pylori infection, and the project we proposed here will shed lights on searching for new marker and effective target for the diagnosis and treatment of gastric diseases associated H.pylori infection.

研究表明ASH2L 对于H3K4 的甲基化起到非常重要的作用，且其在许多肿瘤细胞系中高表达。我们的前期研究提示在胃癌上皮细胞系AGS中，通过RNAi技术沉默ASH2L之后，由H.pylori感染引起的NF-κB 信号通路被阻断，而NF-κB 信号通路的激活是H.pylori感染致胃溃疡、胃癌的重要原因之一。因此，我们试图从胃癌细胞和临床组织样本两个角度，借助多种体内外实验技术，分析ASH2L在细胞系和临床胃粘膜病变组织标本中的动态表达，探讨ASH2L在H.pylori感染是如何通过影响H3K4Me3及其靶基因启动子的活性来激活NF-κB这一关键性信号通路，揭示ASH2L在H.pylori感染所诱导的NF-κB信号通路中的作用层次。这对了解H.pylori感染相关胃粘膜病变的发生及发展具有一定意义，将为H.pylori感染相关疾病的诊断与防治寻找新的Marker与有效靶点提供理论依据。

为了揭示ASH2L在H.pylori感染所诱导的NF-κB信号通路中的作用层次，本研究从细胞水平、组织水平、基因组水平和信号通路调节的蛋白分子网络水平四个层次进行了体内外实验研究。.（1）利用间接免疫荧光技术、过表达和siRNA等技术进行细胞水平的研究发现，在Hp感染前后ASH2L都定位于细胞核内，而p65在Hp感染前定位于AGS细胞的胞质与胞核中，随着Hp感染时间的延长，在细胞质中的p65减少，p65向细胞核转移增多。Hp感染可诱导AGS细胞ASH2L表达水平增高，进而NF-κB信号通路激活。在无Hp感染的条件下，单独上调或下调ASH2L的表达水平，AGS细胞中的NF-κB 信号通路相关蛋白分子（p65、IκBα、H3和H3K4me3）的表达水平也随之增高或降低。.（2）经免疫组化技术进行组织水平的研究发现，ASH2L阳性表达率和P65阳性表达率存在正相关关系，ASH2L阳性表达率和IκBα阳性表达率存在正相关关系，表明ASH2L与NF-κB信号通路激活有关。.（3）运用CO-IP和GST pull down技术进行蛋白分子网络水平的研究发现，在AGS细胞内能够与ASH2L发生直接或间接相互作用的蛋白质有109个，在细胞外能够与ASH2L直接发生相互作用的蛋白质有21个。CO-IP和GST pull down结合分析发现，在细胞内外均能与ASH2L直接发生相互作用的蛋白分子有3个（IQGA1、hnRNP U和RS4X）。在H.pylori感染后ASH2L有可能通过与这三个蛋白分子的结合进而激活NF-κB信号通路。.（4）利用RNA-seq和ChIP-seq技术进行基因水平的研究发现，在Hp感染前后有75个基因发生差异表达，其中表达上调基因32个，表达下调基因43个。在Hp感染前后转录因子差异结合的关联基因共有76个，其中差异结合上调关联基因28个，差异结合下调关联基因48个。这些基因有望进一步揭示Hp感染相关疾病的发生发展的机制。.本项目研究研究结果提示，H.pylori感染可诱导细胞内ASH2L表达水平增高，ASH2L及其相关互作分子的相互作用导致转录因子与靶基因的差异结合，进而发生基因差异表达，从而影响H.pylori感染所致相关疾病的发生和发展。因此，ASH2L及其互作蛋白分子以及受其影响的差异表达基因有成为H.pylori感染所致相关疾病的防治靶标的潜力。