ACF7通过GSK3β调控肠上皮细胞粘附动态影响肠粘膜营养吸收效率的机制研究
批准号:
82070533
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
石忱长
依托单位:
学科分类:
消化系统结构、功能与发育异常
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
石忱长
中文摘要
肠粘膜营养吸收效率与肠绒毛及刷状缘数量及形态有密切联系。微丝交联因子7(ACF7)是交联微丝微管的骨架蛋白,其活化后通过调节微丝微管动力学促进细胞迁移、调控细胞粘附与形态等重要生物学过程。我们前期研究通过构建肠上皮ACF7基因敲除(ACF7 cKO)小鼠发现ACF7缺失导致肠上皮通透性、抗损伤能力、绒毛和刷状缘数量及形态等均发生明显异常。ACF7 cKO小鼠与对照小鼠相比体形明显瘦小、肠粘膜营养吸收效率明显降低。研究显示糖原合成酶激酶-3β(GSK3β)是调控ACF7交联微管活性并调控细胞粘附的主要分子。因此本课题拟利用ACF7 cKO小鼠及ACF7 KO的Caco-2与HIEC细胞,探索ACF7联合GSK3β通过调控微管组装及细胞粘附动态影响肠上皮通透性、绒毛和刷状缘形态及数量进而影响肠粘膜营养吸收效率。对明确ACF7调控肠粘膜营养吸收的具体分子机制,指导临床靶向干预具有重要意义。
英文摘要
The absorption efficiency of nutrients in intestinal mucosa is closely related to the number and morphology of intestinal villi and brush borders. Microfilament cross-linking factor 7 (ACF7) is a cytoskeleton cross-linked protein that connects microfilament and microtubules. After activation, through regulating the dynamics of microfilament and microtubules,it can promote cell migration, regulate cell adhesion and morphology et al. In the previous study, we found that the absence of ACF7 resulted in significant abnormalities in intestinal epithelial permeability, ability to resist damage, the number and morphology of villi and brush borders.ACF7 cKO mice were smaller in size and attenuated nutrient absorption of intestinal mucosal when compared with the control mice. The study showed that GSK3 β was the main molecule to regulate the activity of ACF7 cross-link with microtubules. Therefore, this project intends to use ACF7 cKO mice and ACF7 KO Caco-2 and HIEC cells to explore how ACF7 combined with GSK3β to regulate the permeability of intestinal epithelium and the morphology of villi and brush borders by regulating microtubule assembly and cell adhesion dynamics. And ultimately affect the nutrient absorption of intestinal mucosal. It is significance to clarify the molecular mechanism of ACF7 regulating intestinal mucosal nutrition absorption and guide clinical targeted intervention.
肠道粘膜营养物质吸收效率与肠上皮通透性、肠绒毛及刷状缘的数量及形态有密切联系。微丝交联因子7( ACF7或MACF-1)是连接微丝微管的细胞骨架交联蛋白,其活化后通过调节微丝微管动力学,可促进细胞迁移、调控细胞的定向运动、调节细胞形态及转导细胞信号等重要生物学过程。前期研究中我们通过构建肠上皮ACF7基因敲除(ACF7 cKO)小鼠发现ACF7缺失导致肠上皮通透性、抗损伤能力、绒毛和刷状缘的数量及形态等均发生明显异常。ACF7 cKO小鼠与对照ACF7fl/fl小鼠相比体形明显瘦小、肠粘膜营养物质吸收效率明显降低。而研究显示糖原合成酶激酶-3β(GSK3β)是调控ACF7交联微管活性的主要分子。因此本课题利用肠上皮ACF7 cKO 小鼠模型及ACF7 KO的Caco-2、HIEC细胞模型,探索ACF7联合GSK3β通过调控微管组装及细胞粘附动态影响肠上皮通透性、绒毛和刷状缘的形态及数量进而影响肠粘膜营养物质吸收效率。对明确ACF7功能活性影响肠粘膜营养物质吸收的具体分子机制,指导临床靶向干预具有重要意义。并在此基础上发现ACF7通过调节肠上皮细胞糖酵解介导组蛋白脱乙酰基酶1(Histone deacetylases 1, HDAC1)第412位点赖氨酸乳酸化修饰在促进结肠癌发生发展中的生物学功能及分子机制。ACF7的表达缺失或功能失常在细胞水平会会使肠上皮细胞迁移侵袭能力明显减弱,但在AOM诱导的ACF7 cKO小鼠及对照小鼠的肠癌模型中,ACF7 cKO小鼠结肠肿瘤发生率明显升高,结肠肿瘤数量更多,结肠长度更短,肿瘤诱导过程中体重下降比例更高,总体生存时间缩短。在肠上皮组织中,ACF7通过Eph/Ephrin细胞信号通路促进正常结肠上皮的发生发展,当ACF7协同的Eph/Ephrin细胞信号受阻或功能紊乱可能导致结肠上皮异常增殖/恶变,促进结肠癌的发生发展。
ACF7联合GSK3β通过Wnt/β-catenin信号通路调控肠上皮损伤及修复的机制研究
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批准号:81600410
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:19.0万元
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批准年份:2016
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负责人:石忱长
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依托单位:
国内基金
海外基金