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结肠癌是最常见的消化道恶性肿瘤,多由结肠炎转变,癌变过程中伴随炎症及肠道菌群失调。研究表明NF-κB信号通路在炎-癌转变过程中发挥重要作用。CK8是一种细胞骨架蛋白,在结肠、肝脏、肺脏等组织特异分布。以往研究表明CK8敲除小鼠自发结肠炎,但CK8与在结肠炎转变结肠癌中的作用尚无报道。本实验室前期研究发现CK8与IKK复合体的NEMO亚基存在相互作用,进而抑制TNFα诱导的NF-κB信号通路,提示CK8是一种新的NF-κB信号通路调控分子,很可能参与了结肠炎相关结肠癌的发生。在本研究中,我们检测了DSS诱导的急性结肠炎及AOM/DSS诱导的结肠炎相关结肠癌发生过程中CK8的表达水平,发现CK8在结肠炎及结肠癌发生中表达下调,并且在临床结肠癌病人中也呈现下调趋势。利用CK8敲低(CK8+/-)小鼠,评价了CK8在结肠炎转变结肠癌中的作用。利用DSS诱导的急性结肠炎模型,我们发现CK8敲低后对DSS诱导更加敏感,主要表现为结肠长度明显缩短,结肠组织炎症指数明显高于对照小鼠,多种炎症相关基因包括TNFα, IL-1α, IFNγ及趋化因子KC, CCL4等显著上调。进一步利用AOM/DSS诱导结肠癌模型,发现CK8+/-小鼠存活能力降低,体重下降明显,稀便指数升高,出现更为严重的大便潜血。检测血象显示CK8敲低小鼠在该过程中白细胞增多,红细胞和血红蛋白降低。在模型诱导结束后(95天)处死小鼠,解剖发现CK8+/-小鼠发生结肠癌的数量增多,肿瘤大小也明显大于对照小鼠,免疫组化显示CK8+/-小鼠结肠肿瘤细胞的增殖指数增加,结肠组织中炎症相关基因如TNFα, iNOS, KC, IL-17, CCL4及肿瘤相关基因β-catenin, E-cadherin, MMP-2及MMP-9等均表达上调。这些结果显示CK8敲低可导致小鼠更易诱发结肠炎相关结肠癌。我们对CK8敲低导致结肠癌的机制进行了深入研究。发现CK8敲除的纯合子小鼠肠道通透性增加,结肠结构破坏,肠道菌群失调,其中与结肠癌密切相关的硬壁菌门菌群显著增多。在结肠癌诱发过程中,CK8+/-小鼠肠道也表现出硬壁菌门菌群的增多,提示菌群失调很可能在该过程中发挥重要作用。致病菌群主要通过TLR介导的NF-κB信号通路发挥作用,因此我们进一步检测了CK8对多种TLR激动剂诱导的NF-κB信号通路的影响。结果显示CK8过表达可抑制LPS诱导的NF-κB信号通路活化,CK8+/-小鼠结肠在LPS刺激下炎症因子表达增加,并且小鼠在LPS刺激下死亡率明显增加。进一步采用大肠杆菌感染模型,证实CK8+/-小鼠对细菌感染也更加敏感。CK8对TLR1/2、TLR3、TLR5、及TLR9激动剂诱导的NF-κB信号通路活化也有明显抑制作用,这种抑制作用很可能与CK8抑制NEMO泛素化修饰有关。以上研究表明CK8在结肠中通过保护结肠上皮结构完整,维持肠道菌群平衡,进而抑制NF-r,κB信号通路及结肠炎相关结肠癌的发生。