幽门螺杆菌介导eIF2α激酶GCN2 表达促进炎癌转化的机制

Helicobacter pylori-induced nonresolving inflammation can cause malignant transformation. We have found that GCN2, a key regulator of proteins metabolism that plays an important role in the conditions of amino acid deficiency and oxidative stress, may have a crucial function in helicobacter pylori-mediated chronic inflammation malignant transformation. It is worth to explore the mechanism through which Helicobacter pylori infection induces the expression of GCN2 and its role in the process of chronic inflammation malignant transformation. According to the scientific frontier and previous results, we take the two entry points , " the regulation of circular RNA-micro RNA (circR-HSPA4-miR-181a) " and "the promoter activity modification of histone demethylase RBP2 " , to detect the mechanism of Helicobacter pylori-induced GCN2 expression from the levels of human pathological tissue samples, cell lines and experimental animal models. It is also to be confirmed the role of Helicobacter pylori-induced GCN2 expression in cells autophagy and its effect on chronic inflammation malignant transformation. The above study can clear the importance of GCN2 in Helicobacter pylori - induced malignant transformation and provide a theoretical basis in the prevention and treatment of related diseases.

幽门螺杆菌介导的非可控性炎症可致恶性转化。申请者发现，在氨基酸缺乏及氧化应激条件下起重要作用的蛋白质代谢关键调节因子eIF2α激酶GCN2在幽门螺杆菌介导的炎癌转化过程中蕴含功能。幽门螺杆菌感染通过何种机制促进GCN2表达及其在恶性转化过程中的作用和调控机制值得探讨。根据科学前沿和前期研究结果，本课题组将从人体病理组织标本、分子细胞及实验动物模型等水平，分别以“circular RNA-micro RNA (circR-HSPA4-miR-181a) 调控”与“组蛋白去甲基化酶RBP2启动子活性修饰”为切入点，探讨幽门螺杆菌促进GCN2表达的机制，并从调控细胞自噬角度解析幽门螺杆菌诱导GCN2表达介导炎癌转化的生物学意义。上述研究可明确GCN2在幽门螺杆菌感染致恶性转化中的调控节点作用，为相关疾病早期预防与治疗提供理论依据。

幽门螺旋杆菌（H. Pylori）在胃癌发生发展中起重要作用，细胞自噬在H. Pylori感染导致的胃癌发生发展中的作用机制尚不明确。真核翻译起始因子2 α亚单位 (eIF2α) 激酶GCN2 (general control nonderepressible-2)是蛋白质代谢过程中关键的调节因子，能够参与细胞应激、代谢、自噬、炎症等多种反应，但其在幽门螺杆菌感染导致的恶性变中的作用研究较少。因此，本课题重点研究H. Pylori通过组蛋白去甲基化酶RBP2及非编码RNA调控GCN2影响细胞自噬关键调节因子Beclin1(BECN1)等的表达，参与自噬体的形成和成熟，从而导致细胞自噬发生和胃癌发生发展的分子作用机制。对斑马鱼RBP2敲除动物模型及H. Pylori关键毒力因子CagA蛋白感染胃黏膜上皮细胞来源的胃癌细胞系AGS进行高通量测序和生物信息学筛查，结果提示circ-0042881-miR-375-GCN2途径受到RBP2的直接调控，参与H. Pylori感染相关的细胞自噬。在胃癌细胞系中，circ-0042881具有高稳定性，受到RBP2调控，可海绵吸收miR-375影响GCN2表达，调控细胞增殖和自噬；H. Pylori感染及LPS刺激后，GCN2 和BECN1的表达均升高，GCN2可通过ATF4途径调控BECN1的表达影响胃癌细胞自噬蛋白的表达和自噬小体的生成，影响胃癌细胞的增殖和自噬。裸鼠皮下成瘤动物模型证实circ-0042881及GCN2对皮下种植瘤的生长及自噬相关蛋白表达和自噬小体形成的影响。人体胃癌病理组织标本检测证实RBP2, circ-0042881, miR-375, GCN2和 BECN1之间的表达及与胃癌病人预后具有相关性。该研究从调控细胞自噬角度解析H. Pylori诱导GCN2表达的机制和意义，为防控H. Pylori相关的炎癌转化提供了理论支持。

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