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HSP27是小热休克蛋白家族的一个重要成员,其生理功能主要包括保护细胞免受各种应激因素如自由基、高温、缺血和毒性物质的损伤,促进蛋白质的正确折叠、组装,参与细胞的增殖、分化及细胞凋亡的信号调节等。以往对HSP27的研究侧重于对细胞凋亡的信号通路的调控,而在炎症反应的信号通路方面研究较少。本课题对HSP27在炎症反应中细菌脂多糖(LPS)和白介素1(IL-1β)诱发的信号通路中的作用进行了研究。
在细菌感染引起的急性炎症反应中,LPS首先激活单核/巨噬细胞,通过活化特异性转录因子来合成和释放大量促炎因子,其中TNF-α及IL-1β是公认的最为重要的两种促炎因子,也是LPS引起的感染性疾病最直接和最关键的炎性介质。在先前的研究中发现,HeLa细胞中HSP27可通过与IKK复合物的结合,负调控TNFα诱导的NF-κB的信号通路,而HSP27对IL-1β引起的NF-κB信号通路的调控方式目前了解得还不是很透彻。我们在过表达(“Overexpression”)或基因敲低(“Knockdown”)HSP27的研究中发现,一方面HSP27通过与TRAF6发生的蛋白间相互作用,促进了IL-1β引起的TRAF6的泛素化及IKK的激活；另一方面,IL-1β通过激活p38-MAPKAPK2-HSP27信号通路,引起HSP27的磷酸化,反过来促使HSP27与TRAF6解离,抑制了TRAF6-IKK信号转导通路,最终导致IKK的活性下调。我们的实验结果表明,不同于HSP27负调控TNFα激活的NF-κB信号通路,HSP27以反馈调节的方式调节IL-1β激活的NF-κB信号通路。
在此基础上我们进一步研究了HSP27对单核巨噬细胞中LPS激活的IKK和MAPKs信号通路及iNOS和COX-2等炎症相关蛋白的合成的影响。结果表明,在单核巨噬细胞中HSP27通过影响IKK的信号通路而不是MAPK信号通路,增加了LPS刺激的iNOS及COX-2的产生,进一步验证了我们在HeLa细胞中得到的结论。
综上所述,本实验主要研究了HSP27对LPS诱发的炎症反应的部分信号转导通路的调控作用；就HSP27对IL-1β激活信号通路的调控提出一种新的假设,第一次提出IL-1β刺激引起的HSP27的磷酸化对TRAF6的泛素化具有反馈调节的作用。这些结果对深入研究HSP27在细菌感染性炎症反应中的调节作用具有重要的指导意义。