IKIP多肽对NF-κB活化和炎症反应的抑制功能及机制研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gba2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
固有免疫是机体抵抗病原体入侵的第一道防线,固有免疫通过模式识别受体(Pattern recognitionreceptors,PRRs)识别保守的病原体相关分子模式(Pathogen associated molecular patterns,PAMPs)来发挥功能。细菌脂多糖、脂多肽、鞭毛蛋白以及病毒核酸物质等抗原成分可以被Toll样受体(Toll-likereceptors,TLRs)识别,经过一系列信号转导,诱导炎性细胞因子以及Ⅰ型干扰素产生,激活强烈的免疫应答,从而清除入侵机体的病原微生物。IKK(IκB kinase)复合体是TLRs下游重要的接头蛋白,由催化亚基IKKα、IKKβ,以及调节亚基NEMO组成。在接收到上游活化信号后,IKK复合体被激活,进一步磷酸化核转录因子 κB(Nucleartranscription factor-κB,NF-κB)的抑制物IκB,IκB进而发生泛素化并通过蛋白酶体途径降解,释放NF-κB异源二聚体入核,介导炎性细胞因子的表达,最终清除病原体。但炎性细胞因子过度表达会造成组织器官的损伤,甚至诱发细胞因子风暴,危及生命。因此,炎性细胞因子的表达受到精密的调控。有文献报道,根据IKKβ NEMO结合结构域(NEMO binding domain,NBD)设计的多肽可以抑制IKKβ与NEMO的结合,从而抑制NF-κB的活化和炎性细胞因子的表达。后续的研究也进一步证实NBD多肽在结肠炎、关节炎等动物模型中均发挥明显的抑炎功能,但靶向IKK复合体的其他肽类抑制剂报道较少。实验室前期成果显示,IκB激酶相互作用蛋白(IκB kinase interacting protein,IKIP)可以通过N端结构与NEMO竞争性结合IKKα/β从而抑制IKK复合体的形成,最终发挥抑制炎症反应的功能。本研究的主要目的是明确IKIP抑制炎症反应的功能域,并根据这段序列设计合成多肽。进一步阐明多肽在炎症反应中的功能和作用机制。最后将多肽应用于炎症动物模型以及类风湿关节炎中进一步明确多肽在体内的功能及临床应用价值。为了明确IKIP的抑炎功能域,我们构建了一系列鼠源IKIPN端截短体,实验结果显示 IKIPFL(full length,1-374)、IKIP(16-374)、IKIP(31-374)与 IKKβ有明显结合作用,并且可以显著抑制NF-κB启动子的活性以及IKKβ的磷酸化,而 IKIP(61-374)、IKIP(76-374)、IKIP(91-374)与 IKKβ 无结合作用并且没有明显的功能。以上结果说明IKIP 31-60氨基酸序列(amino acid,aa)是其抑制炎症反应的功能域。我们在IKIP 31-60 aa的基础上设计合成了两条多肽:F0(31-45 aa)和F1(46-60aa),并设计合成了阴性对照多肽:F2(61-75 aa)。我们在多肽N端连接TAT穿膜肽,并检测了多肽的细胞通透性和细胞毒性。实验结果显示多肽具有细胞通透性,同时对细胞的生存没有明显的影响,也不会导致细胞凋亡和坏死。接下来,我们对三条多肽的功能进行了验证。实验结果显示多肽F1可以明显抑制NF-κB启动子的活性以及IKKβ的磷酸化,而多肽F0和F2并没有明显的作用。同时多肽F1可以明显抑制配体刺激诱导的NF-κB信号通路活化以及TNF-α、IL-6、IL-1β等炎性细胞因子的表达;而作为阴性对照的多肽F2并没有明显的作用。以上结果说明多肽F1是发挥抑炎功能的IKIP活性多肽。进一步的机制研究显示,三条多肽中只有F1与IKKβ有明显的结合作用。并且多肽F1可以明显抑制IKKβ与NEMO的结合,从而抑制IKK复合体的形成。为了进一步研究多肽在动物体内的功能,我们构建了小鼠炎症模型。实验结果显示多肽F1在LPS诱导的小鼠脓毒血症模型中可以抑制血清中炎性细胞因子的表达,减轻肺组织的病理损伤,同时显著降低小鼠死亡率;在Zymosan诱导的小鼠急性关节炎模型中,多肽F1可以明显降低患肢踝关节的肿胀程度,抑制关节组织中炎性细胞因子的表达,减轻踝关节的病理损伤。为了进一步探索多肽F1的临床应用价值,我们获取了类风湿关节炎患者的滑膜组织,并分离了滑膜成纤维细胞。实验结果显示多肽F1可以明显抑制滑膜成纤维细胞中炎性细胞因子的过度表达。在本论文中,我们发现IKIP31-60 aa是其抑制炎症反应的功能域,根据这段序列设计合成的多肽F1(46-60 aa)可以与NEMO竞争性结合IKKβ,从而抑制NF-κB信号通路的活化以及炎性细胞因子的表达。同时多肽F1在LPS诱导的小鼠脓毒血症模型以及Zymosan诱导的小鼠急性关节炎模型中发挥保护作用,并且多肽F1也可以显著抑制类风湿关节炎患者滑膜成纤维细胞中炎性细胞因子的过度表达。我们的研究为临床治疗炎症性疾病提供了参考。创新性:1.本研究发现IKIP 31-60 aa是其抑制炎症反应的重要功能域,并且根据这段序列设计合成的多肽F1(46-60 aa)具有明显的抑炎功能。2.多肽F1是靶向IKK复合体的肽类抑制剂,可以通过与NEMO竞争性结合IKKβ,从而抑制IKK复合体的形成,最终抑制NF-κB的活化以及炎性细胞因子的表达。3.炎症性疾病是临床常见疾病,严重影响人类生命健康和生活质量。本研究发现多肽F1可以明显抑制炎症动物模型以及类风湿关节炎中的炎症反应,为临床治疗炎症性疾病提供了参考。
其他文献
大数据知识工程是人工智能的“基础设施”、诸多行业和领域面临的共性需求、信息化迈向智能化的必由之路。本文阐述了大数据知识工程产生的背景与概念内涵,提出了“数据知识化、知识体系化、知识可推理”的研究框架;梳理了知识获取与融合、知识表征、知识推理等大数据知识工程关键技术和智慧教育、税务风险管控、智慧医疗等典型场景中的工程应用;总结了大数据知识工程面临的挑战,研判了大数据知识工程的未来研究方向,包括复杂大
期刊
报纸
阿尔兹海默症(Alzheimer′s disease, AD)又称老年痴呆,是一种进行性的神经退行性疾病,患者主要临床表现为记忆力减退、认知功能障碍、行为异常和社交障碍等。目前AD并没有有效的治疗手段,所以早期防控尤其重要。自古以来,中医药里就用“药食同源”的理论使用食补防治疾病的进展,合理膳食在AD早期防控中占重要位置。文章主要从日常常见的植物多酚、维生素、脂肪酸对AD发病机制的影响进行综述,以
期刊
随着未来飞机速增多型号的市场需求,传统的建模及设计方法很难满足客户对进度和成本控制的要求。例如Pacelab已经基于知识工程(KBE)人工智能的原理及方法开发了早期飞机设计辅助智能工具,实现飞机快速参数化建模设计的目标。该文运用KBE的方法对飞机燃油箱建模过程进行研究,利用知识工程的工具结合MATLAB编程算法建立了一套飞机燃油箱快速建模的专家系统。在飞机早期原理概念阶段,该专家系统可以通过输入飞
期刊
该研究以产多肽能力较强的嗜盐四联球菌(Tetragenococcus halophilus)SNTH-1为试验菌株,大豆蛋白为发酵基质,通过单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验及Box-Behnken响应面试验对其产多肽培养条件进行优化,并对其呈味及抗氧化特性进行研究。结果表明,嗜盐四联球菌SNTH-1产多肽的最优培养条件为:发酵时间40 h、盐度5.2%、发酵温度37℃、
期刊
<正>中国科学院昆明动物研究所赖仞研究员团队致力于生物生存策略及环境适应机制研究,创新性地建立了动物毒液功能成分定向识别技术(国家技术发明二等奖),探索有毒动物捕食和防御策略,揭示生物环境适应的物质基础与分子机制,并基于天然活性物质进行新药研发。发表研究论文220篇,
期刊
与小分子药物相比,多肽药物因其高选择性与高效性已在医药领域得到广泛应用。但由于较差的药代动力学与有限的生物屏障渗透性等问题,多肽药物的口服生物利用度较低,其通常通过胃肠外途径给药。主要为多肽药物的口服给药进行综述、介绍了多肽类药物面临的挑战及改善其口服稳定性的策略,如酸碱度调节、酶抑制剂、渗透促进剂及化学法修饰,并对纳米粒载体给药系统进行阐述,以期为未来开发设计临床多肽类口服药物提供参考。
期刊
目的 探讨与分析结核病患者血清转化生长因子-β(TGF-β)、干扰素-γ(IFN-γ)表达水平与外周血结核感染T细胞斑点试验(T-SPOT)结果的相关性。方法 回顾性选择2020年1月到2022年4月在空军军医大学第一附属医院诊治的结核病患者87例作为结核组,选择同期健康体检者87名作为对照组。判定两组的外周血结核感染T细胞斑点试验结果,检测血清TGF-β、IFN-γ表达水平,并进行相关性及影响因
期刊
为了深入落实党中央、国务院关于全面加强新时代大中小学劳动教育的部署,立足于高校实际,结合大学生的特点,创新工作方法,实现劳动育人的根本目标,有利于专业人才的培育和成长。通过调查分析了大学劳动教育的现状,细化了大学劳动教育的实施目标,探索了大学劳动教育的实施路径和方法,积极探索了体现时代要求、符合育人规律、彰显学校特色的线上线下劳动教育模式,强化了学生的马克思主义劳动观,树立了新时代社会主义劳动观,
期刊
在当今社会,随着知识经济时代的到来,使社会的各个领域都产生了翻天覆地的变化,并产生巨大的影响。企业作为社会发展的参与者,发挥了自身的作用和贡献。人力资源作为企业发展和存续必不可少的核心资源,是产生企业核心竞争力的关键,而在人力资源层面中占据核心且最重要影响因素之一的就是员工。作为员工中的金字塔——知识型员工就是那些能够主动创造、运用与增值知识,并且最终合理地配置手中资源的员工。本文以H科技公司为研
学位