霍乱毒素-泛素连接酶A20复合物逃避溶酶体降解活化NF-κB信号通路的机制研究

Microbial toxin leading to intestinal epithelial cell barrier function damage can not effectively be degraded by epithelial cell. Cholera toxin(CT) entering into cells by receptor-mediated endocytosis causes the toxic reaction. However, the molecular mechanism is not clear. It has been shown that the E3 ubiquitin ligase capturing CT molecules will be transported to the cytoplasm and induce the toxicity of CT. Our previous study showed that intestinal epithelial cells can be infected by CT and the expression of A20 was inhibited. CT formed a complex with A20 can not be identified and degraded by lysosome. We hypothesize that CT-A20 complexes can not be identified and degraded by lysosome , meanwhile A20 suppressed by CT could not inhibit NF- κ B signal pathway and activat the pathogenicity of CT. In this study, based on our previous studies，we will study in vivo about the change of NF- κ B pathway after CT-A20 complexes forming , and study in vitro about mechanism of CT escape the recognition of lysosomes in the cell, which lays a theoretical foundation for the clinical treatment of intestinal diseases caused by the microorganism toxin in the future.

微生物毒素进入肠上皮细胞后引起肠上皮粘膜屏障功能障碍，毒素不能被肠上皮细胞有效降解清除而致病。霍乱弧菌释放的霍乱毒素（CT）通过受体介导的内吞作用进入细胞，引起毒性反应，但分子机制尚不清楚。已有研究证明，E3泛素连接酶A20与内质网分子作用，捕获CT分子将其转运至胞浆发挥毒性作用。我们前期的研究证实，肠上皮细胞感染CT后，A20的表达受到抑制，A20与CT在胞浆中形成免疫复合物。我们推测，CT的致病机制可能是因为CT与A20结合后，不能被泛素化，从而不能被溶酶体识别降解；或是因为A20被CT抑制，反向活化了NF-κB通路，从而使CT致病。本课题拟在原有研究的基础上，首先体内研究CT与A20形成复合物后NF-κB信号通路的变化，然后体外研究CT在细胞内如何逃脱溶酶体的识别而不被降解的机制。本研究将为临床治疗微生物毒素引起的肠道疾病以及肠粘膜屏障功能障碍奠定理论基础。

肠上皮粘膜屏障（肠屏障），能够防止肠内的有害物质（如细菌或病毒）穿过肠粘膜进入人体其他组织、器官和血液循环，在过敏性条件下，大分子过敏原可以通过肠屏障到达小肠细胞。食物过敏、炎症性肠病和肠易激综合征导致肠屏障功能障碍的病因和机制尚不完全清楚。上皮细胞所内吞的过敏原如何逃脱蛋白质降解的机制也不明确。. 霍乱是一种严重的传染性疾病，其致病微生物是霍乱弧菌。霍乱弧菌可以分泌一种蛋白质毒素-霍乱毒素（Cholera toxin, CT）。霍乱毒素（CT）通过受体介导的内吞作用进入细胞，引起机体的毒性反应。. 我们前期的研究发现，霍乱毒素进入到细胞后，与A20形成复合物，并不被溶酶体识别而降解。肠上皮细胞表达A20，用CT处理细胞后，发现A20的表达随时间的延长而降低，并且，CT可以增强肠上皮细胞转胞吞作用，这又加剧了CT侵入细胞的进程。我们将进一步揭示CT-A20复合物形成的机制、CT逃脱溶酶体识别的机制，阐明NF-κB信号通路的变化，为临床治疗微生物毒素引起的肠道疾病以及肠上皮粘膜屏障功能损害奠定更多的理论基础。