乳铁蛋白对天然免疫反应启动和非可控性炎症恶性转化的调控作用及机制

Lactoferrin （LF） is a key innate immunity molecule, which possess in a large array of activities in mammals, including anti-microbial,anti-tumor, immune modulatory and anti-inflammatory activities. Lactoferrin is a prominent component of the first line of mammalian host defense. In the past, scientists mostly focused on effects of lactoferrin in vitro and in vivo via adding exogenous or overexpressing, and that, studies concerning lactoferrin deficiency remain lack. We previously observed that the levels of Lactoferrin were significantly increased in the phase of acute inflammation and dysplasia in the AOM/DSS model, and were significantly down-regulated in CRC tissue compared with non-tumor tissues (from NCBI GEO database). The lactoferrin knockout(LF-/-) mice were challenged with LPS, we observed that expression levels of inflammatory cytokines were significantly decreased in LF-/- mice compared with WT mice. Therefore, we hypothesized that lactoferrin may have different roles in initiating in innate immunity(performance for acute inflammation) and non-solving inflammation. For the sake of validating the hypothesis, we will investigate mechanism of lactoferrin in initiating in innate immunity and nonresolving inflammation in vitro and in vivo using mouse macrophages, mouse embryonic fibroblasts(MEF) and LF-/- mice, combining with immunoprecipitation and UltiMateTM 3000HPLC system, which provides theoretical foundation for combining lactoferrin with antibiotic in clinic.

乳铁蛋白(lactoferrin, LF)是重要的天然免疫分子，具有广泛的生物学功能，包括抗肿瘤、免疫调节和抗炎等作用，是宿主防御第一道防线的重要组成部分。LF抗炎作用的研究主要集中于添加或过表达LF对细胞或生物体的影响，而缺失LF对生物体的影响仍知之甚少。我们的前期研究显示：在溃疡性结肠炎小鼠模型中，LF的表达水平在急性炎症期和不典型增生期显著升高，且LF在结肠癌中的表达明显低于非癌组织; LF基因敲除小鼠在受到LPS刺激时，细胞因子的转录水平低于WT小鼠。为此，我们提出假说：LF在天然免疫启动（表现为急性炎症反应）和非可控性炎症反应中发挥的作用机制可能不同。为了验证这一假说，我们将通过巨噬细胞、MEF及LF基因敲除小鼠，结合免疫沉淀、质谱鉴定，从细胞、组织以及动物整体多方面研究LF在天然免疫反应启动、非可控性炎症恶性转化过程的作用机制，为临床使用LF辅助抗生素治疗感染提供理论基础。

乳铁蛋白作为一个重要的天然免疫分子，除了具有抗病毒、免疫调节、抗氧化作用外，还具有抗炎和抗肿瘤作用。我们构建了小鼠模型，分析了Lf缺失对于天然免疫反应启动和慢性非可控性炎症恶性转化的影响。本研究利用细菌脂多糖（LPS）刺激小鼠之后，分离腹腔巨噬细胞RNA，利用PCR array分析了TLR（Toll样受体）通路相关分子的表达变化情况，研究结果发现：①Lf-/- 小鼠的腹腔巨噬细胞和MEF的炎症因子、细胞因子的表达均明显低于WT小鼠，说明Lf缺失后，急性炎症反应的启动、强度都受到一定程度的抑制。并利用小鼠模型来证实PCR array的发现。②明确在急性炎症模型中，Lf缺失后，在受到LPS刺激时，TRIF的表达降低，信号传递受阻，TBK1的磷酸化水平降低，进而导致NF-κB的活化受到抑制，Lf主要是通过MyD88非依赖途径影响NF-κB通路的活化启动天然反应局限清除病原微生物；③在急性炎症模型中，Lf缺失后，在受到铜绿假单胞杆菌刺激时，IRAK4及其磷酸化水平、TRAF6的表达水平不受到影响，即Lf不影响MyD88依赖途径；④在慢性非可控性炎症中，Lf通过调节Ki-67、bax的表达影响病变细胞的增殖和凋亡，NF-κB通路的持续活化导致炎症因子的持续高表达，作用于Akt/mTOR通路，而Akt/mTOR的活化又促进细胞的增殖，导致细胞的恶性转化不能受到抑制，导致癌变的可能。⑤筛选到了Lf的可能交互作用蛋白Syk、Btk、Lima1（又称EPLIN）,Syk、Btk与NF-κB信号通路相关，而Lima1在一些肿瘤细胞系中表达降低，Lima1可能在抑制细胞的恶性转化发挥重要作用。.发表论文3篇，其中一篇在SCI收录期刊发表，一篇在中国科技核心期刊收录期刊发表，一篇在中国生物医学文献服务系统收录的期刊发表。