硫氧还蛋白-1高表达幽门螺杆菌对胃粘膜致病作用及其机制的研究

The clinical outcome of gastirc mucosa infected with Helicobacter Pylori(Hp) varies significantly, which is related to the different pathogenic toxicity of Hp. Our previous studies found Hp expressed higher levels of thioredoxin-1(Trx1) in patients with peptic ulcer disease and gastric cancer. Infected gerbil models confirmed a higher pathogenicity of Hp with highly-expressed Trx1. In vitro we found that Hp with highly-expressed Trx1 promoted apoptosis of gastric epithelial cell line(GES-1), inhibited its growth, while promoted proliferation of gastric cancer cell line(BCG823), but the mechanism is not clear. Based on these findings, we want to analyze the relationship between the expression levels of Hp Trx1 and gastric diseases, including chronic gastritis, peptic ulcer disease and gastric cancer.We want to know if Trx1 of Hp can be a biomarker of high pathogenenicty of Hp.And we intend to adopt high-throughput technologies(gene chips and proteomics) to analyze the differences and functions of genes and proteins from gastric diseases infected by Hp with high or low-expressed Trx1, and then confirm these genes using gastric mucosa of patiens and gerils. We will dispose GES-1 and BCG823 cell lines with Hp of highly-/silenced-expressed Trx1 and purified Hp Trx1 protein, then analyse the changes of cell morphology and factors related to cell apoptosis and proliferation, and finally confirm the pathogenic mechanism of Hp with highly-expressed Trx1. We hope to provide new clues for explicating the pathogenic mechanism of Hp to prevent and cure the Hp-related diseases effectively.

胃粘膜感染幽门螺杆菌（Hp）后临床结局的不同与Hp致病毒力不同明显相关。本课题组前期研究发现溃疡病及胃癌患者感染的Hp硫氧还蛋白-1（Trx1）明显高表达；沙土鼠慢性感染模型证实Trx1高表达Hp具有更强致病性；体外实验发现Trx1高表达Hp促进胃正常上皮细胞系（GES-1）凋亡、抑制其生长，促进胃癌细胞系（BCG823）增殖，但机制仍未明确。本研究拟进一步分析Hp Trx1表达水平与慢性胃炎、溃疡病、胃癌相关性，确定Trx1能否作为高致病性Hp的标志物；应用基因芯片及蛋白质组学比较分析Hp Trx1高、低表达株感染胃相关疾病患者胃粘膜差异基因、蛋白质及功能，在患者及沙土鼠胃粘膜验证；应用Trx1高表达及表达静默Hp株、纯化HpTrx1蛋白处理GES-1及BCG823细胞系，分析细胞形态、增殖及凋亡相关因子变化，明确高表达Trx1 Hp致病机制，为Hp致病机制研究及相关疾病防治提供新线索。

幽门螺杆菌（Hp）感染是胃癌的主要病因之一，但Hp致胃癌的机制尚不明确，Hp的毒力因子是其致病的重要因素，与Hp致病能力强弱有关。本课题组前期研究发现Hp Trx在临床胃癌患者分离的菌株中明显高表达，动物实验证实高表达Trx1的Hp具有更强致病性，体外实验发现高表达Trx1的Hp更能抑制胃正常细胞系（GES-1）生长，促进胃癌细胞系（BGC823）增殖。本研究在此基础上，进一步测定并分析临床标本中Hp Trx1表达水平及其与胃粘膜疾病的相关性；用高、低表达Trx1的Hp、Trx1敲除的Hp及Hp Trx1纯化蛋白与GES-1、BGC823细胞共育，测定细胞凋亡、增殖的状态及相关蛋白表达；测定Hp AhpC、RocF、SOD的表达及与Trx1的相关性；iTRAQ蛋白质组学技术测定蒙古沙土鼠动物模型不同病变阶段组织的蛋白质表达差异，生物信息学分析差异蛋白，并用western blot、免疫组化等方法对重要差异蛋白进行验证。结果显示，胃癌组织中Hp Trx1表达水平显著高于胃炎，确定Hp Trx1高表达与胃癌的关系；与Trx1低表达Hp相比，Trx1高表达的Hp更能促进GES-1细胞凋亡，促进BGC823细胞增殖，Cyclin D1/p21参与细胞生长状态的变化过程，利用Hp Trx1敲除株证实上述细胞生长变化是由于Hp Trx1所致； Hp Trx1纯化蛋白促GES-1细胞凋亡，但使BGC823细胞生长抑制，后者与Hp处理细胞结果不一致，提示Hp Trx1可能在Hp菌体内与其他蛋白互相影响发挥作用；胃癌Hp RocF表达显著高于胃炎、消化性溃疡，并与Trx1呈显著正相关，Hp AhpC、SOD的表达在胃炎、消化性溃疡、胃癌未发现差异，与Trx1的表达无相关性；iTRAQ发现高、低Trx1 Hp感染后胃粘膜组织存在大量差异蛋白，生物信息学分析结果提示Hp感染宿主可能主要通过影响氧化磷酸化过程、细胞外机制-受体交互作用、粘着斑而调控细胞能量代谢、存活、增殖、分化，从而导致胃粘膜疾病的发生发展，筛选重要差异蛋白包括14-3-3α/β、NADP依赖的苹果酸脱氢酶、热休克蛋白70、谷胱甘肽转移酶GST、胃动蛋白，并进行了验证。本研究明确Hp Trx1可作为Hp高致病性标志物，对其机制的初步探索有助于明确Hp致病机制，为Hp相关胃粘膜疾病的防治提供新的重要依据。

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