肌醇促進魚腸細胞增殖與信號分子E2F4的關係研究

《肌醇促進魚腸細胞增殖與信號分子E2F4的關係研究》是姜維丹為項目負責人，四川農業大學為依託單位的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：肌醇促進魚腸細胞增殖與信號分子E2F4的關係研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：姜維丹
• 依託單位：四川農業大學

項目摘要

魚類腸道是營養物質消化吸收的重要器官，但易引起氧化損傷破壞其結構，導致功能異常。腸上皮細胞是魚腸主要的功能細胞，肌醇能通過提高魚腸細胞增殖來維持腸道結構完整性和功能正常，但作用機制尚不清楚。E2F4是調控人腸細胞增殖的關鍵信號分子，但其在魚腸中是否有相似的作用未見報導。因此，本項目擬率先研究信號分子E2F4及相關因子cyclin A、B、D1、E在鯉魚腸組織中是否存在及表達規律，並採用本課題組研究建立的體外培養細胞模型，利用基因沉默技術研究信號分子E2F4是否參與魚腸細胞增殖調控；進一步用肌醇處理，考察肌醇是否通過調控E2F4及其下游靶基因cyclin來促進魚腸細胞增殖。通過本項目的實施首次探索了信號分子E2F4在魚腸組織中是否存在及其表達規律；率先研究其是否參與魚腸細胞增殖調控；率先研究肌醇是否通過信號分子E2F4調控魚腸細胞增殖及作用方式，為探索肌醇促進魚類生長的機制提供理論支持。

結題摘要

腸道是魚類營養物質消化吸收的重要器官，也是黏膜免疫的重要屏障。但是，魚腸道非常容易遭受氧化損傷破壞其結構，導致功能異常。腸上皮細胞是魚腸主要的功能細胞，肌醇能通過提高魚腸細胞增殖來維持腸道結構完整性和功能正常，但作用機制尚不清楚。E2F4是調控人腸細胞增殖的關鍵信號分子，但其在魚腸中是否有相似的作用未見報導。因此，本項目利用中國最廣泛養殖的淡水魚類鯉魚和草魚為研究模型，率先克隆了鯉魚E2F4、cyclin D1、cyclin E及草魚cyclin A、cyclin B、cyclin D1、cyclin E、E2F4系列基因序列，獲得Genebank號分別為KM502327、KM502328、KM502329、KX682384、KX085204、KX085205、KX682385和KX085206，發現這些基因在魚腸道均有表達。利用體外培養魚腸上皮細胞模型研究發現：肌醇能促進魚腸上皮細胞的增殖，且這種促細胞增殖作用能在應激前、應激同時的保護以及應激後的修復中起重要作用。進一步研究發現：肌醇促進魚腸細胞增殖與其通過E2F4信號分子調控細胞周期蛋白cyclin A、cyclin B、cyclin D1、cyclin E的基因表達進而調控細胞周期進程有關。而肌醇上調E2F4信號與其降低腸細胞ROS產生、抑制脂質過氧化和蛋白質氧化損傷有關；TOR信號也參與了肌醇通過E2F4信號調控細胞周期蛋白cyclin D1的表達。同時，肌醇促進魚腸細胞增殖還與其激活了Nrf2信號途徑調控細胞G2/M周期進程有關。此外，肌醇通過E2F4信號調控細胞周期蛋白cyclin A、cyclin B、cyclin D1、cyclin E表達與其降低了DNA損傷、抑制細胞凋亡有關，而肌醇對細胞凋亡的抑制作用與其分別通過下調p38 MAPK/FasL/caspase 8信號途徑抑制死亡受體凋亡途徑和下調JNK/（Apaf-1、Bax、Bcl-2、Mcl-1、IAP）/caspase 9/（caspase 2、3、7）信號途徑抑制線粒體凋亡途徑有關。通過本項目的實施首次探索了信號分子 E2F4在魚腸組織中是否存在及其表達規律；率先研究其是否參與魚腸細胞增殖調控；率先研究肌醇是否通過信號分子 E2F4調控魚腸細胞增殖及作用方式，為探索肌醇促進魚類生長的機制提供理論支持。