EGFR及其负调控原件Mig6在心肌细胞中调节LPS-TLR4炎症通路TNF-alpha生成的机制研究

Recently, more and more studies are focusing on the role of Epidermal growth factor receptor(EGFR) in LPS-TLR4 signal transduction pathway.Based on our previously studies, we found that transactivation of EGFR by LPS needs the involvement of PI3K, then the activated EGFR can up-regulate the expression of TNF-alpha by promoting the phosphorylation level of ERK1/2 or some other sigal pathways. In additioon, LPS also increases the expression of EGFR endogenous inhibitor Mig-6, which can inhibit the over expression of TNF-alpha during LPS stimulation. According to these results, with molecular biological and proteomics techniques, our study mainly focus on discussing about three questions below, from in vitro cellular and in vivo endotoxemic mouse model levels. 1. The exact mechanism of how LPS transactivates EGFR with the help of PI3K; 2. The exact molecular mechanism of how EGFR promotes the expression of TNF-alpha during LPS stimulation; 3. The exact molecular mechanism of how Mig-6 inhibits the over expression of TNF-alpha during LPS stimulation.

近年来有关表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)在LPS-TLR4信号通路中的调控作用逐渐被发现并受到重视。我们前期研究发现在心肌细胞中，LPS转激活(transactivate)EGFR需要PI3K参与，激活的EGFR能通过促进ERK1/2磷酸化等方式上调TNF-alpha表达；另外，还发现LPS刺激时，EGFR负调控因子Mig-6表达上调并能一定程度上抑制TNF-alpha的过度释放。本研究将以这些前期研究结果为切入点，应用分子生物学以及蛋白质组学等方法从体外细胞水平及体内动物内毒素血症模型两方面入手，完成以下研究：1.LPS通过PI3K转激活EGFR的具体分子机制；2.LPS刺激时，激活的EGFR是通过哪些具体分子途径促进TNF-alpha的表达；3.LPS刺激时，Mig-6又是通过那些分子途径抑制TNF-alpha的过度表达。

心功能衰竭一直是内毒素血症病人死亡的一种重要因素，而心源性TNF-alpha的大量产生是导致心肌损伤，心脏泵血功能受损的最重要因素。通过我们在新生鼠原代心肌细胞以及内毒素血症小鼠的左心室组织中的研究发现，LPS刺激能够激活TACE剪切并释放胞内储存的TGF-alpha，释放出来的TGF-alpha能够转激活EGFR，而激活以后的EGFR能够显著促进相关炎性蛋白p38、ERK1/2的磷酸化和TNF-alpha的释放，加重炎症反应，导致细胞或小鼠死亡。如果在LPS刺激时，我们预先或者同时使用EGFR抑制剂erlotinib来阻断EGFR的磷酸化，就可以减轻LPS诱导的炎症反应，改善心脏泵血功能，并最终提高内毒素小鼠的存活率。同时通过我们的研究还发现机体内部的EGFR负调控因子mig-6也能够被LPS激活，参与抑制EGFR的磷酸化，抑制mig-6的表达能够加重炎症反应而过表达mig-6则能减轻炎症反应，提示mig-6在内毒素中起到一个内源性调控炎症反应的角色。除了LPS，我们还发现EGFR同样能够抑制由HMGB1所诱导的炎症蛋白的激活以及炎症因子的释放，其机制也和TLR4受体相关。在动物层面我们发现，EGFR抑制剂能提高内毒素血症小鼠的存活率，同样在细胞层面我们发现，LPS能够诱导细胞发生parthanatos的一种细胞死亡方式，而这种死亡方式能够被EGFR抑制剂所抑制，但这里面的机体分子机制还需要进一步研究。总的来说我们的研究发现EGFR的激活对内毒素血症的发展起到了重要促进作用，而EGFR也有可能成为以后临床治疗内毒素血症的一个重要靶点。