PDIA3-STAT3脂筏上调CTSS调控DC活化致IBS内脏高敏感的研究

The main pathophysiological feature of irritable bowel syndrome (IBS) is visceral hypersensitivity, the mechanisms of which, however, still remain unknown. Our previous work found that immune activation of dendritic cell (DC) may play a critical part in the generation of visceral hypersensitivity of IBS，meanwhile. Reasearch suggests that PDIA3 may regulate signaling by sequestering activated STAT3, while STAT3 pathway is related to the activation of DC. Thus, we hypothesized that CRF pathway may mediate the increased expression of PDIA3 in the cell membrane of DC, which regulate signaling by sequestering activated STAT3 and lead to the immune activation of DC, which may play a critical part in the generation of visceral hypersensitivity of IBS. In this study, first, by using the IBS rats as the reasearch subjects as well as the isolated colonic DC in IBS rats, we try to clarify that the PDIA3 could sequester activated STAT3, lead to the immune activation of DC, which lead to the generation of visceral hypersensitivity of IBS. Therefore, our study aim to futher improve the mechanisms of stress related immune abnormity in IBS, and the final results of our research might provide new insights for the pathophysiology of IBS and clinical treatment.

内脏高敏感是肠易激综合征（IBS）核心机制, 其产生原因未清楚阐明。我们前期研究提示肠道树突状细胞（DC）活化在IBS内脏高敏感的发生中发挥关键作用，同时，研究发现并验证PDIA3在介导DC活化中发挥了关键作用。已有研究提示PDIA3可以通过阻拦PY-STAT3入核而负向调控STAT3通路，而STAT3通路失活可导致CTSS上调表达，与DC的激活有关。因此，我们认为，提示IBS大鼠肠道DC细胞膜上可能存在PDIA3-STAT3脂筏，其可通过抑制STAT3通路上调CTSS表达，从而介导DC表面MHCII类分子抗原提呈。本研究通过细胞及动物水平研究，明确PDIA3通过抑制PY-STAT3入核介导DC活化在IBS中的重要作用，并进一步阐明STAT3通路通过上调CTSS表达调控肠道DC表达MHCII类分子的机制。通过本研究将进一步完善肠道免疫调控异常的机制研究并为寻求临床治疗的新靶点提供依据。

肠易激综合征（IBS）发病机制尚不明确，临床上缺乏有效的诊治手段。近几年来研究提示树突状细胞（DC）在IBS发病中的作用逐渐受到重视。我们前期运用蛋白质组学技术筛选IBS大鼠肠道差异蛋白发现IBS大鼠肠道高表达蛋白二硫化物异构酶A3（PDIA3）和组织蛋白酶S (CTSS)。另外，有研究提示在膜上存在PDIA3-STAT3脂筏结构，PDIA3可以通过阻止PY-STAT3入核而负向调控STAT3通路，而STAT3通路失活可导致CTSS上调表达，与DC的激活有关。结合我们前期研究，我们认为，IBS大鼠肠道DC细胞膜上可能存在PDIA3-STAT3脂筏，其可通过抑制STAT3通路上调CTSS表达，从而介导DC表面MHCII类分子抗原提呈。本研究首先通过构建IBS动物模型及细胞实验，明确DC细胞膜存在PDIA3-STAT3脂筏结构，同时发现，IBS组 MLNDC中PDIA3的表达明显增高，且PY-STAT3的表达量明显下降，MLNDC细胞表面MHC-II类分子表达明显高于对照组，混合淋巴细胞反应（MLR）显示MLNDC对初始T淋巴细胞具有促增殖能力。其次，通过CRF处理DC细胞株，发现CRF可以促DIA3和PY-STAT3的表达在细胞膜上增多，核内下降。第三，我们采用shRNA慢病毒转染构建PDIA3低表达DC细胞株，结果发现PY-STAT3和CTSS的表达下降，在CRF作用后PY-STAT3表达增加，而CTSS却进一步下降。最后，我们使用PY-STAT3抑制剂处理DC细胞株，结果发现随着抑制剂浓度的增加，CTSS的表达逐渐增多，MHCII的总表达量不变，但是表面MHCII类分子的表达增多，MLR结果提示PY-STAT3抑制剂处理后DC有促CD4+T细胞活化的作用。. 综上所述，本研究通过构建IBS动物模型、PDIA3低表达细胞模型等，对PDIA3-STAT3脂筏结构与IBS肠道DC免疫的关系及其机制展开一系列研究，发现PDIA3-STAT3可以通过下调STAT3信号转导，进而上调CTSS，增加表面MHC-II分子，介导DC激活T淋巴细胞，上调相关细胞因子分泌水平，后者通过引起肥大细胞活化，导致肠黏膜异常免疫应答，促进IBS内脏高敏感形成。此结果有助于深入理解IBS与肠道DC免疫调控的关系，P