SUMO（small ubiquitin-related modifier）是一类重要的类泛素蛋白,它能够通过对底物蛋白进行翻译后修饰,影响底物蛋白的稳定性、定位和活性,进而参与许多人体生理活动和重大疾病如肿瘤、糖尿病、神经退行性疾病、脑损伤等的发生和发展。SUMO化修饰是一个可逆的过程,SUMO特异的蛋白酶SENP家族能调控蛋白质的去SUMO化修饰。我们既往研究证明SUMO蛋白酶SENP3是应答细胞氧化应激的重要分子,通过调控一系列分子、特别是转录因子的SUMO2/3修饰,使细胞内基因表达格局发生“重编程”,从而介导细胞对氧化应激的应答,在肿瘤细胞恶性行为中扮演了促进的角色。在本实验室前期工作基础上,我们以Helicobacter pylori（H.pylori）诱导巨噬细胞活化和胃炎的细胞、小鼠模型以及病人标本为对象,对SENP3在炎症中的作用进行了研究,发现了其在巨噬细胞胞质中对炎症信号通路的调控和去除SUMO化修饰的靶分子,也观察到干预SENP3在细胞和个体水平对H.pylori诱导的胃炎发生发展的影响。同时期平行开展了干预SENP3的胃癌细胞数字基因表达谱的检测和分析,试图认识SENP3影响基因表达的全貌。我们还制作了SENP3巨噬细胞特异性敲除小鼠,引进、繁育了SENP3全身杂合敲除的小鼠,试图利用前者阐明SENP3对巨噬细胞功能的影响,用后者初步发现SENP3对个体发育、生长、代谢和疾病的影响。胃癌的发生是一个多因素、多步骤的过程,其中幽门螺杆菌感染引起的慢性炎症与胃癌的发生发展关系密切。目前,对于在胃炎和胃癌中SUMO底物蛋白如何被SUMO化修饰以及去SUMO化修饰的报道甚少。因此,寻找胃炎和胃癌中的SUMO底物蛋白,阐明其分子机制,对于胃炎和胃癌的治疗具有重要意义。慢性炎症造成细胞氧化应激和适应。在炎症微环境下,活性氧升高,单核/巨噬细胞被活化并介导炎症反应,但其分子机制是否涉及活性氧所调控的重要蛋白质翻译后修饰尚不清楚。我们前期研究发现在人胃炎组织中,胃幽门螺杆菌感染的粘膜间质组织中巨噬细胞的数目和SENP3阳性程度呈正相关,这给我们提示巨噬细胞中的SENP3可能参与了H.pylori感染的胃炎的发生发展。因此,我们拟探究巨噬细胞中SENP3介导的氧化应激应答反应是否对巨噬细胞活化有促进作用,是否对胃炎的发生发展有促进作用。本研究第一部分通过考察SENP3对巨噬细胞活化的分子机制,揭示巨噬细胞SENP3对胃炎发生发展的作用。我们通过巨噬细胞与H.pylori共培养实验以及C57小鼠H.pylori感染慢性胃炎模型,证明细菌通过氧化应激诱导巨噬细胞中SENP3累积;通过沉默巨噬细胞中SENP3,发现SENP3能够促进细菌引起的巨噬细胞活化;通过检测炎症信号通路,发现SENP3能够促进p-JNK的蛋白水平,这提示SENP3可能对JNK信号通路中的MAP2K分子有去SUMO2/3修饰的可能;通过免疫共沉淀实验,确认JNK上游特异的激酶MKK7分子能够被SUMO3修饰,并且其赖氨酸K18位是SUMO修饰位点;对于MKK7的SUMO化修饰如何调控p-JNK,我们通过SUMO融合蛋白的免疫共沉淀实验,证明MKK7 K18的SUMO修饰使MKK7和JNK结合减弱,从而使p-JNK蛋白水平降低。通过巨噬细胞SENP3特异敲除的C57小鼠的胃炎模型,从动物水平证明了巨噬细胞SENP3能够促进胃炎的发生发展。这些发现证明活性氧通过SENP3调控细胞质蛋白质翻译后修饰促进巨噬细胞活化和胃炎的发生发展,将为更深入认识活性氧与炎症提供新的资料,也为后续研究活性氧、炎症与胃癌的关系打下基础。已知被SENP3调控的蛋白主要定位于细胞核内,其中又以转录因子居多。我们前期的研究发现SENP3在胃癌和其他肿瘤中的一系列底物,主要是转录因子FOXC2、Sp1、Stat3、p53,SENP3通过对这些转录因子的De-SUMO化而调控它们的功能,起到促进胃癌和其他肿瘤发生发展的作用。因此,在与第一部分平行进行的第二部分工作中,我们在胃癌细胞SGC7901中敲低SENP3,检测数字基因表达谱,并对数据进行分析,试图发现SENP3调控胃癌发生发展所涉及的基因改变全貌,并寻找其中的重要转录因子。主要发现数字基因表达谱中1379个差异表达的基因,上调表达基因318（23.1%）个,下调基因1052（76.9%）个。这些差异基因主要集中于代谢、泛素介导的蛋白水解和内质网中的蛋白质处理信号通路。首先我们调查了SENP3相关的泛素介导的蛋白水解信号通路,敲低SENP3后,泛素相关酶的m RNA表达水平下降。我们在SGC7901中敲低SENP3发现细胞中的泛素修饰减少,过表达SENP3则泛素修饰增加,这说明SENP3通过调控泛素相关的酶影响了细胞中的泛素修饰。小鼠基因是与人类基因最相似的,人们通常利用基因敲除小鼠作为人类疾病的模型来研究基因的作用。由于纯合敲除SENP3的小鼠死于胚胎早期,我们引进、繁育了SENP3+/-小鼠。我们在饲养和繁殖过程中发现SENP3+/-小鼠发育较为迟缓,并且个体尺寸比同一窝野生型C57小鼠小。因此,第三部分通过对SENP3+/-小鼠表型的考察、记录和初步分析,试图对SENP3在生物体整体的功能首次作出初步阐释,以利于研究SENP3在人类疾病中的作用。