microRNA-33对模式识别受体触发的巨噬细胞天然免疫应答的调控及其分子机制

Toll-like receptors (TLRs) are germline-encoded pattern recognition receptors (PRRs) that play significant roles in the innate immune response. The cellular cholesterol content correlate closely to theTLR signal. Macrophages with insufficient or excess cholesterol show abnormal immure response and lead to some immunological diseases,while the regulation mechanism is poorly understood. miRNA-33, expressing in macropahages, hepatocyte and many other cells, has the ability to regulate cholesterol and fatty acid metabolism, but its role in inflammatory response is still not clear. We found that the expression level of miR-33 was down-regulated in macrophages after activation through multiple TLR ligations,and miR-33 overexpression significantly increased LPS-stimulated inflammatory cytokine production through regulating the cellular cholesterol content. Based on these, this project aims to study the role of miR-33 in regulating TLR-triggered inflammatory response, as well as its influences on pathogen infection, atherosclerosis and other related inflammatory diseases. Our results might offer new opinions to understand the molecular mechanism responsible for the tight regulation of TLR-triggered inflammatory response,and more expectedly, to the strategies on inflammatory diseases treatement and design of new therapeutic targets.

TLRs作为一种主要的模式识别受体在炎症应答中发挥着重要的作用,TLR信号的活化与细胞内胆固醇的含量存在着密切的关系。巨噬细胞内胆固醇的不足或过多，都将会影响免疫应答，从而导致机体免疫功能异常和疾病发生，而其中的调控网络研究得尚不深入。miRNA-33在巨噬细胞、肝细胞等多种细胞中表达，参与调控机体的脂类代谢，但其和炎症应答的关系尚不清楚。我们前期发现，TLRs触发的信号可下调miRNA-33的表达。同时，过表达miRNA-33可正向调控TLRs触发的信号，促进炎症因子的表达，且该作用可能源于miRNA-33对细胞内胆固醇含量的调节。本项目拟在此基础上，研究miR-33在巨噬细胞TLRs诱导的炎症应答中的调控作用及其机制，并深入探究miR-33对病原体感染，动脉粥样硬化等炎症相关疾病的影响。研究结果可望为巨噬细胞炎症应答的调控新机制提供理论基础，为炎症相关疾病的诊治提供新的思路和靶点。

microRNAs (miRNAs)是一种进化上保守的长约21~23个核苷酸的非编码RNA，通过与靶基因的3'非翻译区间结合在转录后水平抑制靶基因表达。由于在脂类代谢方面的关键作用，microRNA-33最近几年受到了研究者的广泛关注，但在天然免疫中的作用尚不清楚。本项目中，我们研究了miR-33对巨噬细胞Toll样受体触发的炎症应答的调控作用及其机制。我们发现LPS刺激巨噬细胞后，TRIF信号通路可通过诱导I 型干扰素降低miR-33的表达，miR-33的下降释放了对靶基因胆固醇转运蛋白ABCA1和ABCG1的抑制，从而促进细胞内游离胆固醇外流，膜内脂筏含量降低，最终抑制TLR信号激活的炎症因子的表达。上述研究结果为巨噬细胞炎症应答的调控机制增添了新的认识，提示了胆固醇与炎症之间的关系，也可为炎症引起的免疫相关性疾病的诊治。研究成果已于2016年9月发表在SCI收录的学术期刊JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY上。此外，我们还发现了miR-33/33*在巨噬细胞抗病毒免疫中也发挥着重要作用。巨噬细胞在RNA病毒感染后，可通过干扰素信号下调miR-33/33*。之后，我们发现miR-33/33*能抑制RIG-I信号激活表达干扰素，从而促进RNA病毒VSV在巨噬细胞中的复制。进一步地，我们发现miR-33/33*可能通过干扰线粒体的功能，来影响RIG-I信号的激活。本课题首次揭示了miR-33/33*在巨噬细胞介导的抗RNA病毒免疫中的作用，明确了miR-33/33*促进病毒感染及其负向调控干扰素通路的功能，丰富了对 miR-33 /33*在固有免疫应答中作用的认识，其深入的机制还在进一步研究之中。