背景炎症性肠病(inflammatory bowel diseases,IBD)是一组肠道非特异性炎症疾病,包括溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)和克罗恩病(Crohn’s disease,CD)。目前,IBD的具体发病机制尚未明确,但是普遍认为IBD发病是由多种因素相互作用共同导致,其中遗传易感者在环境的刺激下,引起的肠道内菌群失调,肠道内固有免疫和适应性免疫紊乱,从而最终引起肠黏膜损伤。在我国,IBD的发病率和患病率近年来一直呈上升态势,相关的文献报道和病例数目也逐渐增多。自噬(autophagy)是一种维持细胞正常活动的胞内吞噬现象。组织细胞通过吞噬自身细胞质蛋白,以及受损细胞器等内容物,并最终在溶酶体中分解成为氨基酸、核糖等代谢物,从而维持实现细胞的正常代谢以及稳态。目前已经研究发现的自噬方式共有三种:大自噬(macroautophagy),小自噬(microautophagy),分子伴侣介导的自噬(chaperone-mediated autophagy,CMA)。CMA仅存在哺乳动物细胞内,具有一定的选择性,主要是通过热休克蛋白70识别含有KFERQ序列的蛋白后形成复合体定位到溶酶体,通过溶酶体相关膜蛋白2A(lysosome-associated membrane protein2A,LAMP2A)转运穿过溶酶体,最终被胞内水解。LAMP2A作为CMA的限速分子,其表达或功能异常必定会影响疾病的发生、发展。在大量关于自噬和免疫的研究中,发现自噬不仅参与了大量固有免疫而且也参与了适应性免疫应答,而IBD发病的一个重要环节就是肠道内固有免疫和适应性免疫的紊乱,因此通过调节LAMP2A的表达从而影响CMA功能,是研究IBD的一个全新突破口。此外,IBD患者肠道粘膜的病变是由肠道微生态的失衡而引起的免疫紊乱所致。肠道正常的功能依赖于肠道微生物、肠上皮细胞和肠道免疫细胞三者之间的功能协调以及动态平衡。因此,对于携带IBD易感基因的个体来说,肠道内异常微生物的定植可能是IBD发病的根源,这也为我们研究IBD的发病机制以及潜在治疗方式提供了新的思路。方法1.利用Cre/lox P系统构建了肠道上皮特异性LAMP2A过表达(specific intestinal epithelial cell-Lamp2a knock-in,LAMP2A-IECKI)小鼠。2.利用口服4%DSS溶液构建小鼠结肠炎模型,并监测造模过程中LAMP2A-IECKI小鼠及其野生型(wild-type,WT)每天体重,粪便隐血以及小鼠活动度。3.在造模第10天处死小鼠,完整取出小鼠结肠并测量长度。通过苏木精-伊红染色法(hematoxylin-eosin staining,HE)和透射电镜(transmission electron microscope,TEM)评价造模前后小鼠肠道结构的改变,并通过免疫组化来评价肠上皮细胞LAMP2A过表达后肠道内炎症浸润情况。4.通过小鼠粪便16S rDNA高通量测序分析LAMP2A-IECKI和WT小鼠肠道微生态,从而评价经LAMP2A肠上皮细胞过表达后对肠道菌群的影响。结果1.成功建立LAMP2A-IECKI小鼠模型。2.肠上皮细胞LAMP2A过表达后增加小鼠对于DSS诱导结肠炎的敏感性:在口服DSS造模过程中,LAMP2A-IECKI组小鼠体重下降明显,粪便潜血严重,小鼠活动度降低;造模结束后,对比小鼠结肠长度发现,LAMP2A-IECKI小鼠结肠长度明显缩短,肠壁增厚变硬。3.肠上皮细胞LAMP2A过表达后可能通过增强CMA加重炎症反应:DSS造模后,LAMP2A-IECKI小鼠结肠上皮微绒毛结构排列紊乱,上皮细胞内溶酶体增多,提示CMA显著增强;炎性细胞浸润更明显,其中巨噬细胞,CD4+T细胞,CD8+T细胞数量明显增加,组织中IL-1释放增多,从而引起炎症级联反应,加重肠黏膜损伤。4.肠上皮细胞LAMP2A过表达后小鼠菌群结构的改变可能增加DSS诱导结肠炎的易感性:LAMP2A-IECKI小鼠菌群结构发生改变,其中Escherichia/Shigella等IBD相关致病菌的丰度增加。结论肠上皮细胞LAMPA2A过表达后可显著增强细胞CMA功能,一方面引起肠道内菌群结构的改变,致病菌定植增多,使得小鼠易感性增加。另一方面,肠上皮细胞CMA增强后,可能通过释放炎性介质,引起炎性浸润从而加重小鼠的炎症反应。