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TLR4/MyD88信号通路和内源性糖皮质激素相互调控在应激性溃疡发病中的作用
  • 项目名称:TLR4/MyD88信号通路和内源性糖皮质激素相互调控在应激性溃疡发病中的作用
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:81171805
  • 申请代码:H1505
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:唐洪泰
  • 依托单位:中国人民解放军第二军医大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

课题组曾证实NF-kB等通路在应激性溃疡(SU)发病中起关键作用,说明炎性机制是SU的重要发病机制。最近又发现NF-kB等通路的上游信号TLR4和MyD88对胃具有保护作用,而TLR4和MyD88基因缺失小鼠应激时糖皮质激素(GC)水平不升高。由于HPA轴活化是机体抵抗应激损伤的主要机制,内源性GC可保护胃黏膜免受应激损伤,因此推测内源性GC介导了应激时TLR4和MyD88的胃保护作用,TLR4/MyD88信号通路和内源性GC的相互作用可能在SU发病中具有重要意义。本项目将观察TLR4/MyD88信号和内源性GC在应激诱导的胃黏膜损伤及炎症反应中的作用,研究TLR4/MyD88信号通路和内源性GC反应之间的相互调控及机制,并着重探讨内源性GC是否对TLR4/MyD88信号在胃黏膜的效应具有"允许"作用。本项目将揭示TLR4/MyD88信号通路和HPA轴相互作用在SU发病中的病理生理意义。

结论摘要:

应激性溃疡是一种常见的临床疾病,严重者可危及生命。目前,对于应激性溃疡发病的潜在分子机制尚不明确。Toll样受体4(TLR4)是机体内广泛存在的固有免疫模式识别受体,TLR4活化并激活下游髓样细胞分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88),可激活相关转录因子从而促进炎症反应发生。大量研究表明炎症反应参与了应激性溃疡的形成,故可推测TLR4信号通路对应激性溃疡发病可能具有促进作用。然而,另有研究报道TLR4信号通路可促进下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴的活化,HPA轴活化及内源性糖皮质激素释放对应激性溃疡具有保护作用。因此,TLR4/MyD88信号通路在应激性溃疡发病中的作用有待于进一步验证。本课题证实,TLR4在应激性溃疡发病中具有重要的保护作用,并通过调控应激过程中内源性糖皮质激素的合成与释放发挥作用。课题采用小鼠冷束缚应激模型,通过验证野生型(WT)小鼠、TLR4基因敲除小鼠(TLR4-/-)以及MyD88基因敲除小鼠(MyD88-/-)应激性溃疡严重程度以及内源性糖皮质激素水平进行研究。研究发现,随着冷束缚应激时间延长,三种小鼠胃粘膜损伤进一步加重,相同时间点TLR4-/-小鼠及MyD88-/-小鼠溃疡较WT小鼠更加严重。同时,随着冷束缚应激时间延长,野生型小鼠血清糖皮质激素水平明显升高,而TLR4-/-小鼠及MyD88-/-小鼠血清糖皮质激素水平无明显变化。外源性给予生理剂量的糖皮质激素可有效减轻TLR4-/-小鼠应激性溃疡的程度,而给予糖皮质激素合成抑制剂美替拉酮可部分抑制应激过程中糖皮质激素升高,并加重胃粘膜损伤。给予TLR4特异性配体脂多糖(LPS)刺激4小时,发现WT小鼠血清糖皮质激素水平明显升高,而TLR4-/-小鼠中没有明显改变,该结果在体外小鼠肾上腺细胞Y1中得到了进一步验证。肾上腺皮质电镜及病理油红O染色显示,TLR4-/-小鼠束状带细胞线粒体内膜紊乱,中性脂肪较WT小鼠明显较少。肾上腺组织蛋白Western Blot显示,冷束缚应激或外源性给予LPS刺激4小时后,参与内源性糖皮质激素合成的关键酶CYP11A1在WT鼠小鼠中明显升高,而在TLR4-/-小鼠中减少。综上,TLR4/MyD88信号通路通过调控应激诱导的内源性糖皮质激素水平,从而减轻胃粘膜损害,肾上腺是其调控的主要靶点。

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