旋毛虫分泌蛋白rTsP53通过TGF-β1/PINK1/parkin通路上调线粒体自噬减轻肠缺血-再灌注损伤的机制研究

Intestinal ischemia-reperfusion injury is a common pathophysiological process of clinical crisis. Mitochondrial injury of intestinal epithelial cells is the core cause of intestinal IRI. Mitophagy induced by PINK1/parkin pathway play a pivotal role in maintaining homeostasis of mitochondrial and epithelial cells. Our previous study found the immunomodulatory function of a secretory protein rTsP53. The recombinant protein could up-regulate mitophagy and maintain intestinal epithelial cells homeostasis, with increased TGF-β1, PINK1 and parkin protein expression. The interaction between these proteins is not clear. And the relationship between these protein and intestinal IRI remains to be elusive. Our future work is ① to isolate and culture primary intestinal epithelial cells separated from PINK1 knockout mice and IEC-6 in OGD/R to explore the impact of rTsP53 on mitophagy of intestinal epithelial cells by down-regulating PINK1 or blocking TGF-β receptor. ② to establish intestinal I/R model by superior mesenteric artery ligation procedure in PINK1+/+, PINK1+/- and PINK1-/- mice to analyze the protective mechanism of rTsP53 on intestinal epithelial cells homeostasis by up-regulating mitophagy with TGF-β receptor blocker involvement. The project is expected to provide the meaningful significance for clinical treatment in the future.

肠缺血再灌注损伤（IRI）是临床危重症常见的病理生理过程。肠上皮细胞线粒体损伤是发生肠IRI的核心原因。PINK1/parkin通路介导的线粒体自噬是维持线粒体和细胞稳态的重要途径。我们前期工作发现旋毛虫分泌蛋白rTsP53具有免疫调节功能，在肠IRI中能促进TGF-β1、PINK1和parkin蛋白的表达，同时上调线粒体自噬维持肠上皮的稳态，但是这些蛋白间的相互作用及与肠IRI之间的关系仍不清楚。本课题拟：①建立体外培养IEC-6细胞系或PINK1敲除小鼠肠上皮细胞的缺氧复氧模型，通过下调PINK1表达或阻断TGF-β受体来观察rTsP53蛋白对肠上皮细胞线粒体自噬及相关蛋白的影响；②建立PINK1+/+、PINK1+/-和PINK1-/-小鼠的肠IRI模型，通过阻断TGF-β受体来探讨rTsP53对肠IRI的肠上皮细胞线粒体自噬及相关蛋白的影响及机制。为今后的临床诊治提供思路。

中文摘要：rTsP53蛋白通过TGF-β1//PINK1/parkin通路上调自噬，从而保护小鼠肠缺血-再灌注损伤。本课题通过生物信息学分析发现rTsP53蛋白具有多个T，B细胞表位，从而预测其有强大的免疫调控和炎症反应调节的作用。在其免疫原性和免疫反应性研究中，发现其诱导Th2细胞极化产生TGF-β1，进而对此蛋白诱导自噬及其信号通路进行了初步研究。首先在肠缺血-再灌注损伤小鼠模型中，加入rTsP53蛋白干预，检测小鼠炎症因子，评估肠道病理损伤和观察肠粘膜上皮细胞电镜改变，检测TGF-β1//PINK1/parkin信号通路和自噬蛋白的表达，证实rTsP53通过上调自噬对肠缺血再灌注损伤的保护作用。其次，在体外培养小鼠肠粘膜上皮细胞系，进行rTsP53和干扰RNA的干预，验证rTsP53蛋白对TGF-β1/PINK1/parkin的上调是诱导细胞自噬的主要机制。另外我们也利用rTsP53蛋白对脓毒症小鼠进行治疗性干预，发现其诱导M2巨噬细胞极化对脓毒症小鼠肺损伤的保护作用，而这种M2的极化可能是通过细胞焦亡途径调节的。综合上述结果，本研究为探讨rTsP53调节自噬通路的机制奠定了坚实的工作基础，同时对于认识自噬上调对缺血再灌注或脓毒症时器官损伤的细胞机制提供了重要启示性线索。项目资助发表SCI论著1篇，待发表1篇，培养硕士研究生3名，其中1名已取得硕士学位，2名在读。项目投入经费21万元，支出万元，各项支出基本与预算相符。结余万元，剩余经费计划用于本项目研究后续支出。