基于Ca2+-MLCK信号通路调控上皮屏障功能研究TRPV3调节溃疡性结肠炎的作用机制及TRPV3选择性抑制剂的发现
批准号:
82100585
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:
王雨晶
依托单位:
学科分类:
消化道内环境紊乱、黏膜屏障障碍及相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王雨晶
中文摘要
溃疡性结肠炎(UC)发病广泛,研究其发展的病理机制,发现新颖治疗靶点具有重要的理论价值及临床意义。瞬时受体电位V通道成员3(TRPV3)大量表达于结肠上皮细胞,我们发现增强TRPV3的功能能够诱发结肠炎症;而敲除TRPV3能够显著缓解硫酸葡聚糖钠盐诱导的UC。本课题提出“在UC中,表达上调的TRPV3可促进细胞内钙的增加从而调控MLCK-pMLC通路,破坏结肠上皮细胞的紧密连接屏障,进而调控UC进程,而TRPV3抑制剂可用于治疗UC”的假说。本课题将利用生物学、电生理学及药理学手段,来证明TRPV3是调控UC进展的关键分子;考察TRPV3对Ca2+-MLCK信号通路的影响,来阐明TRPV3调控上皮屏障的机制;发现TRPV3抑制剂并验证其对UC的疗效;本课题将证明TRPV3是调控UC的关键分子和治疗UC药物的新颖靶标,同时有望发现治疗UC的先导分子。
英文摘要
Ulcerative colitis (UC) has a high prevalence around the world. Investigation on the pathological mechanism of its development, and discovery of novel therapeutic targets have important theoretical value and clinical significance. Transient receptor potential channel, V subfamily, member 3 (TRPV3) is abundantly expressed in colonic epithelial cells. We found that the enhancement of TRPV3 activity could induce colitis while TRPV3 knockout significantly alleviated the dextran sulfate sodium -induced UC in mice. Here, we hypothesize that the increased expression of TRPV3 promote the increase in intracellular calcium and subsequent activation of MLCK-pMLC signaling pathway, leading to impaired tight junction barrier of colonic epithelial cells, which regulates UC process, and TRPV3 inhibitor can be used to treat UC. This study will use biological, electrophysiological and pharmacological methods to demonstrate that TRPV3 is a pivotal factor for regulating UC process; examine the effects of TRPV3 on Ca2+-MLCK signaling pathway for clarifying the mechanism underlying regulation of TRPV3 on epithelial barrier; discover TRPV3 inhibitor and test its therapeutic effect on UC. Our research will demonstrate that TRPV3 is a pivotal factor for regulating UC and a novel drug target for treating UC, and is expected to discover the lead compound for treating UC.
溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)是一种自发性、反复发作的慢性炎症性疾病,其病理特征表现为从直肠起始,逐渐向结肠扩展的粘膜炎症。瞬时受体电位香草素亚族成员3 (TRPV3)是一种Ca2+渗透性的非选择性阳离子通道,在皮肤瘙痒、炎症等中发挥重要的调节作用。TRPV3也丰富表达于结肠,但其生理病理作用尚不明确。.本课题主要的研究内容包括:(1)考察TRPV3与UC的相关性。(2)研究TRPV3对IEC屏障功能的影响及其分子机制。(3)评价TRPV3抑制剂对DSS诱导的小鼠UC的改善作用。具体研究结果如下:.1.TRPV3参与UC的发生发展.与正常结肠样本相比,UC患者和饮用DSS的小鼠结肠样本具有更强的TRPV3表达;TRPV3敲除改善DSS导致的UC样症状;连续直肠灌注TRPV3激动剂香芹酚导致WT小鼠结肠炎症,这些现象也被TRPV3敲除显著抑制。.2.肠上皮细胞TRPV3调控UC.在DSS诱导的UC模型中,肠上皮细胞条件性敲除TRPV3小鼠,即Trpv3△IEC小鼠表现出较轻的UC症状、组织病理学改变、炎症因子表达上调以及屏障蛋白丢失。但是,感觉神经元条件性敲除TRPV3小鼠,即Trpv3△DRG小鼠,与Trpv3f/f小鼠在各项指标上均无显著性差异。.3.TRPV3通过NLRP3/caspase-1依赖的细胞焦亡调节IEC上皮屏障功能.TRPV3激动剂混合物(Carvacrol+2-APB)可以引起HT-29细胞通透性增加和屏障蛋白丢失,TRPV3抑制剂5a可以抑制该现象。激动TRPV3可以诱导细胞焦亡,进而损伤肠上皮屏障,该现象依赖于NLRP3/caspase-1信号。此外,UC的关键炎症因子TNF-α诱导的IEC焦亡和上皮屏障破坏依赖TRPV3。.4.TRPV3抑制剂野黄芩素改善UC .实验室前期研究发现野黄芩素是天然来源TRPV3特异性抑制剂,研究证明在DSS诱导的UC模型中,野黄芩素剂量依赖性的缓解了UC症状,其改善效果与阳性药5-氨基水杨酸相当。野黄芩素对IL-1β诱导的IEC炎症应答和上皮屏障破坏也有显著抑制。.综上所述,TRPV3通过调控NLRP3/caspase-1依赖的IEC焦亡,破坏上皮屏障蛋白,进而促进UC发展;TRPV3抑制剂野黄芩素能够改善UC症状并维持肠上皮屏障稳态。本研究阐明了TRPV3在UC发展中的重要作
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