KLF4對內(nèi)毒素所致IL-6基因表達的調(diào)控及機制研究.pdf

1、膿毒癥(sepsis)是由感染引起的全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)。雖然其發(fā)生機制尚未完全明確，但是革蘭氏陰性細菌胞壁上的脂多糖(LPS)啟動體內(nèi)免疫系統(tǒng)在膿毒癥發(fā)病中的重要性已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。LPS進入體內(nèi)可以激活多條信號通路，直接或間接激活炎癥相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子，可以導(dǎo)致大量下游炎癥介質(zhì)基因的過度表達或抑制表達。IL-6是一種重要的炎癥介質(zhì)，在LPS刺激下可以過度表達。LPS與Toll樣受體、CD14和MD-2組成的復(fù)合物結(jié)合，然后激活N

2、F-kB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路?；罨腘F-kB進入核內(nèi)，激活I(lǐng)L-6的表達。 Kruppel樣因子4(KLF4/GKLF)是Sp/Kruppel樣鋅指轉(zhuǎn)錄因子家族的成員之一。KLF4能夠與下游基因啟動子區(qū)的GC盒，CACCC盒和基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄元件等三種結(jié)合元件相結(jié)合，從而直接調(diào)控這些基因的表達。KLF4通過這種調(diào)控作用在表皮增殖分化、抑制結(jié)腸癌、膀胱癌等惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。本實驗室采用cDNA微陣列檢測了內(nèi)毒素休克小鼠肺組織基因表

3、達譜的變化，發(fā)現(xiàn)KLF4基因在注射內(nèi)毒素2小時的小鼠肺組織中表達上調(diào)；注射內(nèi)毒素20小時后，KLF4基因的表達水平進一步增高，達正常水平的10倍以上。研究發(fā)現(xiàn)在巨噬細胞中，KLF4能夠被IFN-γ、LPS或TNF-α誘導(dǎo)表達；能夠通過靶基因啟動子區(qū)KLF4結(jié)合元件以及與NF-kB家族成員p65的相互作用共同誘導(dǎo)iNOS(iNOS)的表達，并通過與smad3的輔助激活子p300的相互作用而抑制smad3應(yīng)答基因如PAI-I(PAI-I)的

4、表達，從而發(fā)揮其促炎因子的功能。最近研究表明KLF4可以調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細胞的炎癥反應(yīng)，并且在凝血過程中也有重要作用。本實驗室證明KLF4在LPS誘導(dǎo)的巨噬細胞的炎癥反應(yīng)中可以直接調(diào)控IL-1β、IL-10和后期炎癥介質(zhì)HMGB-1的表達。這些研究表明KLF4在炎癥中具有重要作用。 本實驗采用KLF4過表達的RAW264.7細胞株，并采用反義寡核苷酸技術(shù)建立了內(nèi)源性KLF4表達抑制的模型。根據(jù)生物信息學(xué)對炎癥介質(zhì)基因啟動子區(qū)的分析以

5、及本實驗室的工作基礎(chǔ)，選取IL-6作為研究對象，觀察KLF4對IL-6的基因表達以及釋放的影響，并對其調(diào)控機制做了初步探討，獲得以下實驗結(jié)果： (1)LPS可以誘導(dǎo)RAW264.7巨噬細胞KLF4的表達和IL-6的釋放。 (2)KLF4對LPS刺激下IL-6的mRNA水平表達的影響。正常狀態(tài)下，RAW264.7細胞的IL-6mRNA水平表達很低；LPS刺激后，IL-6的mRNA表達明顯升高，而KLF4過表達明顯抑制IL-

6、6的mRNA的表達。 (3)KLF4對LPS刺激下IL-6的蛋白質(zhì)水平表達的影響。KLF4過表達可以抑制LPS誘導(dǎo)的IL-6的釋放；而KLF4內(nèi)源性抑制則使這種作用消失。 (4)KLF4對IL-6的表達的影響并不是通過與IL-6啟動子區(qū)的KLF4結(jié)合原件直接結(jié)合而調(diào)控。 (5)KLF4對LPS刺激下IL-6的基因啟動子轉(zhuǎn)錄活性的影響。KLF4可以抑制LPS所致的IL-6基因啟動子的轉(zhuǎn)錄活性。 上述結(jié)果表明