FUT8催化L1CAM岩藻糖化修饰抑制整合素受体信号通路在先天性巨结肠发病机制中的研究
批准号:
82101807
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
郑懿
依托单位:
学科分类:
新生儿相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
郑懿
中文摘要
肠神经嵴细胞迁移障碍是先天性巨结肠(HSCR)发病的重要病因,最新研究发现糖基化修饰参与细胞迁移过程。前期已证明糖基化蛋白异常会影响肠神经发育。预实验提示:患儿肠组织岩藻糖基转移酶FUT8高表达,且岩藻糖修饰水平升高;过表达FUT8斑马鱼模型表现出肠神经缺失的疾病病理特征;IP-MS进一步证实神经黏附因子L1CAM是FUT8的催化底物,且与整合素受体信号通路关键因子存在共表达关系。文献报道该通路与肠神经嵴迁移密切相关。据此提出:FUT8催化L1CAM岩藻糖化修饰抑制整合素信号通路,阻碍肠神经嵴迁移的假说。本项目拟:1.通过检测FUT8过表达、酶活突变、L1CAM修饰位点突变等不同细胞系的L1CAM岩藻糖化水平和迁移能力,验证FUT8是否通过L1CAM岩藻糖化而影响迁移功能;2.通过检测整合素信号关键因子,明确岩藻糖化L1CAM阻碍肠神经嵴迁移的分子通路,为疾病修饰水平上的致病机理提供依据。
英文摘要
Enteric neural crest cell migration disorder is an important factor in Hirschsprung's Disease (HSCR), and recent studies have found that glycosylation is involved in cell migration. We found that the expression of fucosyltransferase fut8 was high in colon tissue of children with HSCR, and the level of fucose modification was increased, and zebrafish model with over expression of fut8 showed the same phenotype of enteric nerve loss and peristalsis reduction as HSCR. IP-MS neural adhesion factor L1CAM is the catalytic substrate of fut8 and co-expressed with the key factors of integrin receptor signaling pathway. It has been reported that this pathway is closely related to the migration of enteric neural crest. Based on this, we propose that fut8 promotes fucosylation, L1CAM regulates integrin receptor signaling pathway and blocks neural crest migration. We plan to carry out the following research: 1. Construct three cell lines with fut8 overexpression, fut 8 enzyme activity mutation and L1CAM modification site mutation respectively, detect fucosylation modification level and migration of the cell, and prove the interaction between fut8 and L1CAM; 2. Detect integrin signaling pathway and prove that fucosylated L1CAM was pathogenic through this pathway. This study provided the basis for the pathogenic mechanism at the level of disease modification.
本研究聚焦于先天性巨结肠(Hirschsprung Disease, HSCR)的发病机制,特别是探讨岩藻糖基转移酶FUT8在HSCR中的作用及其分子机制。HSCR是一种常见的先天性消化道发育畸形,其发病机制尚未完全明确,目前认为肠神经嵴细胞(Enteric Neural Crest Stem Cells, ENCSCs)的迁移障碍是其关键致病因素之一。前期研究表明,蛋白翻译后修饰(Post-translational Modifications, PTMs)尤其是糖基化修饰可能在HSCR的发生发展中起重要作用。本研究通过多组学联合分析发现,HSCR患者病变组织中岩藻糖基化修饰水平显著上调,其中岩藻糖基转移酶FUT8表达异常增高,提示其可能参与HSCR的发病过程。.本项目的主要研究内容包括:(1)构建FUT8酶活突变和过表达的ENCSCs细胞系,检测L1CAM的岩藻糖化修饰水平及细胞迁移能力的变化;(2)鉴定L1CAM的岩藻糖基化修饰位点,并构建突变细胞系,验证其对细胞迁移的影响;(3)检测整合素信号通路的变化,验证该通路是否是FUT8岩藻糖化修饰影响ENCSCs迁移的关键分子机制。通过免疫共沉淀-质谱联用(IP-MS)分析,我们鉴定出FUT8催化L1CAM发生岩藻糖化修饰,并发现岩藻糖化修饰的L1CAM能够抑制整合素受体信号通路的激活,进而影响ENCSCs的迁移能力。此外,斑马鱼动物模型实验进一步证实,过表达FUT8可导致肠道神经元显著减少,肠道蠕动功能受损,与HSCR的临床表型高度相似。.本研究的重要结果包括:(1)证实FUT8在HSCR疾病组中高表达,且与L1CAM的岩藻糖化修饰水平呈正相关;(2)鉴定出L1CAM的岩藻糖基化修饰位点,并发现该修饰位点的突变可显著影响ENCSCs的迁移能力;(3)揭示FUT8通过岩藻糖化修饰L1CAM抑制整合素信号通路的分子机制。这些结果为HSCR的发病机制提供了新的理论依据,也为未来的临床治疗提供了潜在的新靶点。.本研究的科学意义在于,首次从糖基化修饰的角度解析HSCR的发病机制,揭示了FUT8在HSCR中的关键作用及其分子机制。这一发现不仅丰富了HSCR的致病理论,还为开发针对HSCR的新疗法提供了重要的科学依据。未来的研究将进一步探索FUT8及其岩藻糖化修饰在HSCR中的作用机制,并评估其作为临床治疗靶点的潜力。
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