钙结合蛋白S100 A11的“核浆穿梭效应”调控鼻息肉上皮干细胞异常增殖的机制研究

The calcium binding protein S100A11 is one of the important members of the S100 family, which can play different regulatory roles and distributed in the cytoplasm, cytoplasm and nucleus depending on the external environmental conditions and cell types. When S100A11 is transferred from the cytoplasm to the nucleus, it can inhibit DNA synthesis and block cell proliferation.We found that the abnormal proliferation of epithelial stem cells in nasal polyps was closely related to epithelial remodeling. At the same time, we found that the expression of S100A11 protein in nasal polyps was up-regulated, and it was localized by the cytoplasm of normal epithelial stem cells to the cytoplasm and nucleus, and was mainly cytoplasmic. Therefore, we hypothesized that abnormal localization and expression of S100A11 protein in nasal polyp epithelial stem cells may be related to abnormal proliferation of epithelial stem cells. In order to verify the scientific hypothesis, we proposed the following research: (1) to observe the characteristic of S100A11 nucleoplasm shuttle effect of nasal epithelium stem cells in a different cell cycle (2) to illuminate the proliferation effect of different S100A11 positioning control in nasal epithelium stem cells (3) the mechanism of S100A11 positioning control nasal epithelium stem cells proliferation.To elucidate the molecular mechanism of abnormal proliferation of nasal polyp epithelial stem cells and explore new therapeutic targets.

钙结合蛋白S100A11是S100家族重要成员之一，其可根据外部的环境条件和细胞类型不同分布于胞膜、胞浆及胞核中，起到不同的调控作用。当S100A11由胞浆转入胞核时可以抑制DNA合成，阻滞细胞增殖。我们前期发现鼻息肉中上皮干细胞异常增殖明显，与上皮重塑密切相关。同时我们发现鼻息肉中S100A11蛋白表达上调，定位由正常上皮干细胞的胞浆转移至胞浆及胞核同时表达，且以胞核为主。因此，我们推测鼻息肉上皮干细胞中S100A11蛋白的异常定位和表达可能与上皮干细胞的异常增殖相关。为了验证这一科学假说，我们拟进行以下研究：（1）观察鼻上皮干细胞处于不同细胞周期时S100A11核浆穿梭效应的特点（2）S100A11不同定位对鼻上皮干细胞增殖能力的调控效应（3）S100A11不同定位调控鼻上皮干细胞增殖的具体机制。为阐明鼻息肉上皮干细胞异常增殖发生的分子机制，探索新的治疗靶点提供途径。

慢性鼻窦炎伴鼻息肉（chronic sinusitis with nasal polyps, CRSwNP）是慢性鼻窦炎的一种，以上皮组织异常重塑为重要病理特征。当鼻黏膜上皮细胞暴露在病毒、微生物和过敏原等异物中时，可能出现上皮细胞屏障功能破坏、异常组织重塑和炎症因子释放。然而，目前尚不清楚哪些因素影响鼻粘膜上皮细胞的异常增殖和慢性炎症。S100A11，是S100蛋白家族的成员，通过与靶蛋白结合介导多种生物学过程，在细胞的增殖、存活和迁移中发挥关键作用。我们在鼻黏膜上皮细胞的蛋白质组学分析中发现，S100A11在CRSwNP中上调。然而，S100A11在CRSwNP发病中的作用，尤其是在上皮组织重塑中的作用尚不清楚。我们通过将S100A11在细胞内沉默、过表达和细胞外刺激，对S100A11在细胞存活、细胞凋亡和炎症因子分泌等方面的作用进行了研究。通过细胞内和细胞外实验，发现S100A11与鼻黏膜上皮细胞重塑有关。细胞增殖和凋亡的平衡是维持细胞内稳态的关键因素，受多种基因、蛋白质和信号通路的调节。我们的结果表明，S100A11在低水平表达时促进细胞增殖，在高水平表达时促进细胞凋亡，提示S100A11可能在鼻黏膜上皮细胞的“增殖-凋亡”平衡调节中起重要作用。此外，我们还发现过表达S100A11可以激活AMPK并抑制STAT3的磷酸化，导致AMPK-STAT3失衡，进而导致细胞增殖-凋亡功能紊乱和炎症因子分泌。我们还发现RAGE可能在S100A11介导的鼻黏膜上皮细胞增殖和凋亡调控中起重要作用。当RAGE被抑制时，S100A11下游AMPK和STAT3的磷酸化受到很大影响，这表明S100A11对AMPK-STAT3信号通路的调节可能需要RAGE介导。因此，RAGE靶向生物抑制剂药物也可能成为CRSwNP的一种新的治疗策略。我们的结果为S100A11通过RAGE介导AMPK-STAT3信号通路促进CRSwNP的发生发展提供了证据，为探讨CRSwNP上皮重塑的分子机制提供新的思路。