钠-氢交换蛋白3在肠上皮细胞自噬参与肠道粘膜免疫调节中的作用

肠道粘膜免疫系统是肠道防御细菌和病毒感染的第一道防线，作为肠道粘膜主要构成细胞的肠道上皮细胞（IEC）参与肠道免疫的具体机制尚不明确。近年来细胞自噬已被证实参与肠道炎症发生，但肠道感染状态下IEC的细胞自噬对肠道粘膜免疫的调节机制未见报道。本课题建立粘附性侵袭性大肠杆菌（AIEC）感染模型，通过肠上皮细胞免疫这一新视角，以IEC重要膜转运蛋白NHE3（钠-氢交换蛋白3）为切入点，利用其维持细胞内外H+电化学梯度的特性调节H+偶联氨基酸转运体（PAT-1）活性，进而调控IEC细胞自噬水平，参与感染后肠道免疫调节。研究NHE3、PAT-1、IEC细胞自噬及肠道免疫之间的关系，对于深入了解肠道炎症的发生发展，为疾病治疗提供新靶点有重要意义。

肠道黏膜免疫系统是肠道防御细菌和病毒感染的第一道防线，作为肠道粘膜主要构成细胞的肠道上皮细胞（IEC）参与肠道免疫的具体机制尚不明确。近年来细胞自噬已被证实参与肠道炎症相关性疾病，如IBD的发生。但肠道感染状态下IEC 的细胞自噬如何参与疾病发生尚未见报道。在第一部分，本课题建立肠道细菌（致病性大肠杆菌，长双歧，两双岐，青春双岐，幼儿双岐杆菌）和IEC-18细胞的混合培养体系。以致病性肠道细菌为对照，通过电镜形态学，蛋白水平，ATG表达水平以及mCherry-GFP-LC3B表达水平，探讨不同亚类益生菌对IEC细胞自噬状态的调控作用。结论显示作为肠道益生菌的双歧杆菌可以诱导肠上皮细胞细胞自噬，四种亚群的双歧杆菌调控作用没有明显差异。在第二部分，课题进一步探讨了肠上皮细胞自噬调控的可能分子机制。丙氨酸、脯氨酸、谷氨酰胺的添加可以明显抑制饥饿诱导的上皮细胞自噬现象，其自噬相关基因ATG5 、ATG7和ATG12在核酸水平表达量均下降，自噬标志性指标无论是LC3II/I亦或是LC3II总量在蛋白水平上表达量均下降，P62表达量增加，电镜显示细胞内自噬小泡数目减少。钠氢离子通道的抑制剂EIPA的添加可以上调ATG5.ATG7,ATG12的表达，LC3II/I亦或是LC3II总量在蛋白水平上表达量均上升，P62表达量减少，IEC细胞内mCherry-GFP-LC3B信号强度增加，数量增多，电镜示细胞内自噬小泡数目增加。由此证实钠氢交换蛋白（NHE）确实介导调控丙氨酸、脯氨酸、谷氨酰胺参与的肠上皮细胞的自噬现象，有望成为IEC细胞自噬状态的调控靶点，为肠道炎症性疾病治疗提供新靶点有重要意义。