肠道上皮Hes1介导抗菌信号调节拟杆菌定植在炎症性肠病中的作用机制

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    91642115
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H1110.区域免疫及黏膜免疫疾病
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

In the recent years, there has been a significant increase in the incidence of inflammatory bowel disease (IBD) in our country while its underlying pathogenic mechanisms remain elusive. A recent study from our laboratory demonstrated that transcription repressor Hes1 plays a key role in fine-tuning macrophage-mediated inflammatory responses (Nature Immunology 2016). To further explore the function of Hes1 in the immune system, we examined expression of Hes1 in various immune organs and tissues and found that Hes1 is highly expressed in intestinal epithelial cells (IECs), yet knowledge regarding Hes1 in gut mucosal immunity is scarce. We set to employ rigorous genetic approaches using inducible as well as tissue-specific conditional knockout mice to characterize the function of Hes1 in gut mucosal immunity under homeostatic and inflammatory conditions. Interestingly, we found that Hes1 deficiency in IECs resulted in drastic loss of specific commensal bacteria belonging to the Bacteroidetes phylum in small intestine. Hes1 deficiency-induced dysbiosis led to diminished expression of commensal-dependent anti-microbial peptides (AMPs), increased susceptibility to intestinal pathogenic bacteria infection, and exacerbated enteritis, all of which were indicative of severe disruption of gut homeostasis. Based on these findings, we propose to systematically investigate the mechanisms by which Hes1 contributes to the maintenance of a balanced gut microbiota and thus of mucosal homeostasis as well as physio-pathological significance of Hes1-mediated regulation in the context of IBD pathogenesis. We will focus our investigative efforts on three fruitful areas: (1) mechanisms by which Hes1 inhibits detrimental AMP activities to sustain Bacteroidetes colonization; (2) how Bacteroidetes colonization regulates IEC function to maintain gut homeostasis; (3) the potential involvement of Bacteroidetes in IBD pathogenesis. If successfully implemented, this project will establish Hes1 as a host derived factor that critically controls Bacteroidetes colonization and elucidate novel molecular mechanisms of epithelium-commensal interaction that contributes to maintenance of a balanced microbiota. Moreover, our work will also provide important insights into mechanisms underlying IBD-associated dysbiosis and help develop new therapeutic strategies targeting IBD.
近年来我国炎症性肠病发病率显著增加,但致病机理尚不明了。本课题组最新研究显示转录抑制子Hes1在调节巨噬细胞炎症反应中起到关键作用。为了进一步研究Hes1的免疫调节作用,我们筛查多种免疫组织,发现Hes1在肠道上皮细胞中高表达,但是Hes1在肠道黏膜免疫中的作用尚不清楚。本课题建立了诱导性和组织特异性Hes1缺失小鼠,发现肠道上皮细胞Hes1缺失后小肠共生菌,特别是拟杆菌门大量丢失、细菌依赖性抗菌肽表达下降,以及肠道病菌感染和肠炎加重,提示了肠道稳态被破坏。基于此,本课题将系统地研究Hes1调节肠道菌群稳态和炎症性肠病发展的机制,具体方向为:1)Hes1通过抑制抗菌信号来维持拟杆菌定植;2)拟杆菌调节肠道上皮细胞来维持肠道稳态;3)拟杆菌调节炎症性肠病的发展。如果进展顺利,我们将揭示一种肠道上皮细胞与共生菌相互作用调节肠道稳态的新机制,为人们深入理解炎症性肠病中菌群紊乱的机理提供有力依据。

结项摘要

近年来我国炎症性肠病发病率显著增加,但致病机理尚不明了。本课题组的研究显示转录抑制子Hes1在调节巨噬细胞免疫反应中起到关键作用。为了进一步研究Hes1的免疫调节作用,我们筛查多种免疫组织,发现Hes1在肠道上皮细胞中高表达,但是Hes1在肠道黏膜免疫中的作用尚不清楚。本项目主要研究了肠道上皮细胞Hes1调控共生菌定植的作用机制及其在特定生理状态下上皮细胞Hes1调节肠道黏膜抗菌防御的分子机制。本研究发现,肠道上皮细胞Hes1通过调节肠道黏液微环境来维持共生菌定植的机制,并且Hes1缺失小鼠来源的共生菌会加重结肠炎的发展。另外,本研究还发现哺乳动物通过营养感知信号mTOR途径控制肠道上皮细胞Hes1的翻译,进而调节α-防御素的成熟以抵抗肠道病原菌感染的分子机制。该研究首次将哺乳动物肠道上皮细胞的营养感知系统与宿主防御功能联系起来,将代谢免疫研究拓展到了肠道上皮抗菌防御领域,暗示了这种营养感知信号调控抗菌防御的作用机制在哺乳动物进化过程中的生物学意义,为人们更好地理解宿主与微生物协同进化提供了重要线索。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Hes1 attenuates type I IFN responses via VEGF-C and WDFY1
Hes1 通过 VEGF-C 和 WDFY1 减弱 I 型 IFN 反应
  • DOI:
    10.1084/jem.20180861
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Experimental Medicine
  • 影响因子:
    15.3
  • 作者:
    Ning Fei;Li Xiaoyu;Yu Li;Zhang Bin;Zhao Yuna;Liu Yu;Zhao Baohong;Shang Yingli;Hu Xiaoyu
  • 通讯作者:
    Hu Xiaoyu
Slc6a8-mediated creatine uptake and accumulation reprogram macrophage polarization via regulating cytokine responses
Slc6a8介导的肌酸摄取和积累通过调节细胞因子反应重新编程巨噬细胞极化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Immunity
  • 影响因子:
    32.4
  • 作者:
    Ji Liangliang;Zhao Xinbin;Zhang Bin;Kang Lan;Song Wenxin;Zhao Baohong;Xie Wei;Chen Ligong;Hu Xiaoyu
  • 通讯作者:
    Hu Xiaoyu
Gene-specific mechanisms direct glucocorticoid-receptor-driven repression of inflammatory response genes in macrophages
基因特异性机制直接糖皮质激素受体驱动的巨噬细胞炎症反应基因的抑制
  • DOI:
    10.7554/elife.34864
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    eLife
  • 影响因子:
    7.7
  • 作者:
    Sacta Maria S;Tharmalingam Bowranigan;Coppo Maddalena;Rollins David A;Deoch;Dinesh K;Benjamin Bradley;Yu Li;Zhang Bin;Hu Xiaoyu;Li Rong;Chinenov Yurii;Rogatsky Inez
  • 通讯作者:
    Rogatsky Inez
Glucocorticoid-induced phosphorylation by CDK9 modulates the coactivator functions of transcriptional cofactor GRIP1 in macrophages
糖皮质激素诱导的 CDK9 磷酸化调节巨噬细胞中转录辅因子 GRIP1 的共激活子功能
  • DOI:
    10.1038/s41467-017-01569-2
  • 发表时间:
    2017-11-23
  • 期刊:
    Nature Communications
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Rollins DA;Kharlyngdoh JB;Coppo M;Tharmalingam B;Mimouna S;Guo Z;Sacta MA;Pufall MA;Fisher RP;Hu X;Chinenov Y;Rogatsky I
  • 通讯作者:
    Rogatsky I
Nutrient Sensing by the Intestinal Epithelium Orchestrates Mucosal Antimicrobial Defense via Translational Control of Hes1
肠上皮细胞的营养感应通过 Hes1 的翻译控制协调粘膜抗菌防御
  • DOI:
    10.1016/j.chom.2019.03.012
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Cell Host & Microbe
  • 影响因子:
    30.3
  • 作者:
    Liang Shaonan;Guo Xue-Kun;Ou Jiayao;Huang Rongyao;Xue Qing;Zhang Bin;Chung Yeonseok;Wu Wei;Dong Chen;Yang Xuerui;Hu Xiaoyu
  • 通讯作者:
    Hu Xiaoyu

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其他文献

雷公藤多苷抑制炎症性肠病炎症活动的临床研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    炎症性肠病; 雷公藤多苷; 炎症活动; 黏膜愈合
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    钦丹萍;王耀东;倪桂宝;张春丽;毛玉萍;方国栋;徐立宇;胡小玉;乔 樵;朱曙东;杨 强;岑 刚
  • 通讯作者:
    岑 刚
基于酵母双杂交技术的绒山羊波形蛋白互作蛋白鉴定
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    畜牧与兽医
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    肖红梅;胡小玉;梁加越;冯娟;王笑冰;王东
  • 通讯作者:
    王东
内蒙古绒山羊 miRNA-1298-5p 与 TGF-βR1 基因在绒毛生长周期中的表达规律研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    肖红梅;梁加越;冯娟;胡小玉;樊晓娟;王笑冰
  • 通讯作者:
    王笑冰
绒山羊波形蛋白基因启动子的克隆及活性检测
  • DOI:
    10.13327.
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    吉林农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    胡小玉;梁加越;冯娟;王笑冰;王东;肖红梅
  • 通讯作者:
    肖红梅

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胡小玉的其他基金

肿瘤相关巨噬细胞Regnase-1作为潜在新免疫检查点的机制研究
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  • 批准年份:
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  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    285 万元
  • 项目类别:
    重点项目
I 型干扰素负调控的分子机制及其在系统性红斑狼疮发病中的作用
  • 批准号:
    81571580
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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