p38参与调节Zymosan A诱导的相关细胞因子mRNA稳定性研究

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目的:探讨真菌多糖Zymosan A对其mRNA3’UTR含ARE的细胞因子(TNF-α、CXCL1、IL-10、IL-23a)的诱导表达,研究p38对此类细胞因子mRNA稳定性的调节作用及机制,为真菌的致病机制与治疗研究提供新思路与新靶标。方法:分离纯化小鼠pMΦ,分别培养原代pMΦ及Raw264.7细胞株,提取蛋白样品,采用western blot方法检测Zymosan A诱导的MAPK信号通路中p38、ERK、JNK等激酶的磷酸化;用生物信息学方法分析Zymosan A诱导的细胞因子的mRNA3’UTR,寻找富含ARE可能存在mRNA转录后水平调控的细胞因子;采用real-time PCR方法,检测Zymosan A诱导的mRNA3’UTR含ARE的细胞因子(TNF-α、CXCL1、IL-10、IL-23a)的表达水平,及其相关细胞因子mRNA终止转录后的降解程度,观察分析mRNA稳定性;分别用p38抑制剂(SB202190)、ERK抑制剂(PD98059)、JNK抑制剂(SP600125)阻断信号通路中的靶向蛋白激酶,real-timePCR方法检测细胞因子(TNF-α、CXCL1、IL-10、IL-23a)mRNA稳定性的改变;分别用p38抑制剂(SB202190)、ERK抑制剂(PD98059)、JNK抑制剂(SP600125)阻断信号通路中的靶向蛋白激酶,提取蛋白样品,采用western blot方法分别检测CREB、ERK及c-Jun的磷酸化,鉴定抑制剂阻断作用,同时检测MK2的磷酸化,确定p38对MK2的调节作用;采用体外酶活实验,用Zymosan A处理细胞,提取蛋白样品,加入λPP,30°C孵育5min,检测TTP磷酸化,进一步验证在Zymosan A诱导的细胞因子(TNF-α、CXCL1、IL-10、IL-23a)mRNA稳定性调节中,p38通过对MK2及TTP的磷酸化发挥调节作用。结果:Zymosan A能激活MAPK信号通路,磷酸化p38、ERK、JNK等蛋白激酶及RNA结合蛋白TTP,Zymosan A激活p38、ERK、JNK等蛋白激酶的最佳浓度为100μg/ml,同时,该浓度能有效诱导TNF-α、CXCL1、IL-10及IL-23a等细胞因子的表达。生物信息学分析表明上述细胞因子mRNA3’UTR富含ARE。Zymosan A诱导的ARE-细胞因子,在终止转录4h后,mRNA降解为50%-60%,mRNA稳定性良好。p38抑制剂(SB202190)处理后,结果显示p38抑制剂能够有效的抑制其下游MK2及TTP的磷酸化,并使TNF-α、CXCL1、IL-10及IL-23a的mRNA含量在转录后明显减少,降解为10%左右,表明其mRNA稳定性降低。体外酶活实验检测发现加入磷酸酯酶后,TTP磷酸化消失。ERK抑制剂(PD98059)处理后,结果显示ERK磷酸化被明显抑制,但TNF-α、CXCL1、IL-10及IL-23a的mRNA含量无变化,mRNA稳定性无影响。JNK抑制剂(SP600125)处理后,结果显示其下游转录因子c-Jun磷酸化被明显抑制,但TNF-α、CXCL1、IL-10及IL-23a的mRNA含量无变化,mRNA稳定性无影响。结论:1.Zymosan A能激活MAPK信号通路,磷酸化p38、ERK、JNK等蛋白激酶,并诱导TNF-α、CXCL1、IL-10、IL-23a等细胞因子的大量表达。2.p38能够增强Zymosan A诱导的TNF-α、CXCL1、IL-10及IL-23a的mRNA稳定性。其作用机制为p38通过磷酸化MK2及TTP,使结合在mRNA3’UTR ARE的TTP游离,从而增强3’UTR富含ARE的细胞因子mRNA稳定性。
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