CAF1在Tristetraprolin调控ICAM-1和IL-8表达中的作用及其对急性肺损伤的影响

Over expression of ICAM-1 and IL-8 leads to the development of acute lung injury according to the laboratory and clinical studies. Our previous study revealed that Tristetraprolin (TTP) regulates ICAM-1 and IL-8 expression at mRNA level. But the regulatory mechanism of ICAM-1 and IL-8 expression remains unclear. A previous study showed that CAF1, which could bind to TTP, causes mRNA deadenylation and decay. We propose that TTP regulates ICAM-1 and IL-8 expression via CAF1 and eventually affect the development of acute lung injury. To determine this hypothesis, we will use pulmonary microvascular endothelia cells and CAF1-knockout mice models and western blot, real time PCR and pathology methods to investigate the role of CAF1 in the regulation of ICAM-1 and IL-8 expression by TTP at RNA, molecular and in vivo levels. This study will be very important in revealing the mechanism of ICAM-1 and IL-8 expression during acute lung injury, which will provide a new strategy for the effective management of acute lung injury.

基础与临床研究表明，ICAM-1和IL-8过度表达与急性肺损伤的发生密切相关。申请人前期研究表明，Tristetraprolin（TTP）在mRNA水平调控了ICAM-1和IL-8表达，但TTP如何介导mRNA降解尚不清楚。有研究发现CAF1能导致mRNA脱腺苷而降解，而TTP能与CAF1结合。申请人推测TTP可能同时与目标mRNA和CAF1结合，通过CAF1导致目标mRNA脱腺苷而降解，即：TTP通过CAF1调控了ICAM-1和IL-8表达，并影响急性肺损伤的发生发展。为验证这一假说，我们将通过肺微血管内皮细胞和基因敲除小鼠模型，采用Western blot、PCR及病理检测等手段，从RNA、分子和动物水平探讨CAF1在TTP调控ICAM-1和IL-8表达中的作用及其对急性肺损伤的影响。本研究对于揭示炎症介质ICAM-1和IL-8表达的调控机制有重要意义，为临床防治急性肺损伤提供新思路。

基础与临床研究表明，ICAM-1和IL-8过度表达与急性肺损伤的发生密切相关。申请人前期研究表明，Tristetraprolin（TTP）在mRNA水平调控了ICAM-1和IL-8表达，但TTP如何介导mRNA降解尚不清楚。有研究发现CAF1能导致mRNA脱腺苷而降解，而TTP能与CAF1结合。申请人推测TTP可能同时与目标mRNA和CAF1结合，通过CAF1导致目标mRNA脱腺苷而降解。. 本研究首先通过体外细胞培养，探索TTP是否通过CAF1调控ICAM-1和IL-8表达。然后通过CAF1基因敲除小鼠模型探索CAF1在体内是否影响ICAM-1和IL-8表达，并影响急性肺损伤的发生发展。研究结果显示：1.在体外人肺微血管内皮细胞中，TTP能与ICAM-1和IL-8mRNA的ARE序列结合，同时在细胞内存在TTP-RNA复合物，该数据充分说明在人肺微血管内皮细胞内TTP能与目标mRNA结合，为TTP介导目标mRNA降解提供了直接证据。2.TTP与人CAF1（hCAF1（CNOT7））、CNOT1形成复合物，CNOT1作为骨架蛋白同时结合了TTP与CAF1，为CAF1降解TTP结合的mRNA提供了一个重要的作用平台。3.CAF1沉默提高了ICAM-1和IL-8mRNA稳定性并提高了蛋白表达水平。4.TTP-mRNA复合物借助TTP与CNOT1结合，同时募集CAF1，从而导致含ARE的目标mRNA的降解进而影响了目标蛋白表达。5.CRISPR/Cas9基因敲除技术能够成功构建CAF1基因敲除小鼠。6.在小鼠体内，当接受LPS刺激时CAF1影响了ICAM-1和IL-8表达并影响了急性肺损伤的严重程度。. 本课题通过人肺微血管内皮细胞和基因敲除小鼠模型，阐明TTP通过结合CNOT1而募集CAF1，从而降解了ICAM-1和IL-8mRNA并最终抑制了后两者蛋白表达。CAF1在体内亦影响了ICAM-1和IL-8表达并影响了急性肺损伤发生发展。该研究有望为针对CAF1靶点对急性肺损伤进行干预提供参考。