p55PIK對LPS應答的調節及其分子機制

《p55PIK對LPS應答的調節及其分子機制》是依託華中科技大學，由王晶擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：p55PIK對LPS應答的調節及其分子機制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王晶
• 依託單位：華中科技大學

中文摘要

p55PIK是PI3K的重要調節亞基，其N末端24個胺基酸短肽（N24）賦予該分子特有的生物學功能。前期研究表明，給與外源性N24競爭性抑制p55PIK，對單核和表皮細胞系LPS誘導的NF-κB活化及炎症因子（TNF-α等）的分泌具有明顯抑制作用，但對Akt磷酸化水平無影響，提示p55PIK上調LPS-NF-κB通路可能存在Akt依賴和/或非依賴機制。本項目擬觀察：（1）p55PIK在單核和淋巴細胞系中對LPS介導炎症的調節作用是否不同？（2）確認p55PIK的i-SH2結構域和N24結構域在LPS-NF-kB通路的調節作用是否相同？是否依賴Akt？（3）確認Akt非依賴性信號途徑上調炎性效應的分子機制，並以TAT-N24干擾該通路，觀察對LPS誘導小鼠肝損傷動物模型的影響。通過該研究闡明p55PIK在LPS介導炎性反應中的作用及其分子機制，同時為治療該類炎性疾病提供新的思路和干預靶點。

結題摘要

p55PIK是PI3K的重要調節亞基，其N末端24個胺基酸短肽（N24）賦予該分子特有的生物學功能。我們以LPS作用於單核細胞系THP-1為細胞炎症模型，並構建p55PIK- lentivirus (Lenti-p55PIK), p55PIK shRNA-lentivirus (Lenti-p55PIKi)質粒，觀察p55PIK在單核細胞系THP-1中對LPS介導炎症的調節效應。研究結果證實：p55PIK具有促進LPS所誘導的炎症反應的作用。以慢病毒質粒過表達p55PIK可使LPS刺激下的THP-1細胞系所分泌的促炎細胞因子TNF-α, IL-1β and IL-6明顯增加，而以p55PIK shRNA 下調p55PIK則使上述促炎細胞因子的分泌減少。同時，western blot結果提示LPS刺激可以顯著增加THP-1細胞系中的p55PIK表達，而PI3K通路中其他的催化亞基(如p110α, p110β)，或調節亞基（如p85α, p85β）則無變化。而且，LPS的刺激可以上調THP-1細胞中p55PIK的mRNA水平，並且促進p55PIK的轉錄活性。進一步研究發現，在LPS介導的炎症效應中，p55PIK僅通過激活NF-κB信號通路中的p65磷酸化，而非LPS下游的JNK、ERK或MAPK等其他通路，促進促炎細胞因子的分泌, 且其對NF-κB的活化不依賴經典的Akt蛋白激酶活化途徑。 而且，運用p55PIK特異性的抑制劑TAT-N24，可抑制LPS刺激下的THP-1細胞和健康人外周血單個核細胞（PBMC）的促炎細胞因子的分泌，並可有效抑制LPS誘導的急性肝衰竭。此外，與shRNA-p55PIK的作用類似，TAT-N24也能夠明顯抑制p65的磷酸化和NF-κB的轉錄活性，但對NK-κB通路中的IKK-α、IKK-β、IκB-α分子並無影響, 對其他JNK、ERK或MAPK通路也無影響。上述結果提示TAT-N24在體外和體內均有明顯的抑制LPS介導的炎症反應作用，從而進一步說明p55PIK在體內外均具有促進LPS介導的炎症效應。 綜上所述， 本研究闡明了p55PIK上調LPS-NF-kB信號通路的作用及其分子機制，表明p55PIK作為一個臨床治療炎症的新型藥物靶點的潛能，同時p55PIK的特異性抑制劑TAT-N24也可作為一種有效而安全的抗炎治療製劑和手段。