【摘要】：雌激素為哺乳動物體內(nèi)重要的性激素,在各組織和器官中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。機體內(nèi)的雌激素水平由合成和代謝途徑達到平衡,其中雌激素硫酸轉(zhuǎn)移酶(Estrogen sulfotransferase, EST;又稱Sulfotransferase 1E1, SULT1E1)催化的硫酸化反應(yīng)是使雌激素失活的主要途徑,對體內(nèi)雌激素穩(wěn)態(tài)具有重要作用。流行病學(xué)和免疫學(xué)研究顯示,雌激素在很多炎癥相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。研究雌激素在各種炎癥疾病中的調(diào)控,可以為更好地預(yù)防和治療炎癥相關(guān)疾病提供基礎(chǔ)。本課題在原有的研究基礎(chǔ)上,綜合運用各種炎癥疾病動物模型、轉(zhuǎn)基因動物模型、分子生物學(xué)和細胞生物學(xué)等手段,探討EST介導(dǎo)的雌激素與炎癥反應(yīng)的相互調(diào)控。1.炎癥反應(yīng)誘導(dǎo)肝臟EST的表達Real-time PCR和Northern Blot的結(jié)果一致表明,脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)可使肝臟EST基因的mRNA水平顯著升高。酶反應(yīng)活性實驗表明,LPS可增強肝臟EST酶的催化活性。被誘導(dǎo)的EST酶可催化雌激素硫酸化反應(yīng),降低體內(nèi)雌二醇水平。給予小鼠LPS4h、8h、16h和24 h后,收集肝臟組織,發(fā)現(xiàn)肝臟EST的mRNA水平在各時間點均被誘導(dǎo),且在16h時達誘導(dǎo)最高點。分別給予小鼠不同劑量的LPS(0.1,1,5和10 mg/kg),16 h后收集肝臟組織,發(fā)現(xiàn)LPS對肝臟EST的誘導(dǎo)隨著劑量的升高而增強。LPS抑制許多肝臟藥物代謝酶的表達,這一結(jié)論在本研究中也得到證實。肝臟藥物代謝酶Cyp3a11和Sult1a1的表達在注射LPS的小鼠中顯著下降,而肝臟類固醇硫酸酯酶(Steroid sulfatase, STS)的表達沒有顯著變化。說明LPS對肝臟EST的誘導(dǎo)具有特異性。除了腹腔注射LPS誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)模型外,在盲腸結(jié)扎穿孔(Cecal ligation and puncture, CLP)誘導(dǎo)敗血癥模型和蛋氨酸-膽堿缺乏飲食誘導(dǎo)非酒精性脂肪肝炎模型中,肝臟EST水平也顯著升高,說明炎癥反應(yīng)可誘導(dǎo)肝臟EST的表達。2.炎癥反應(yīng)誘導(dǎo)肝臟EST表達的機制研究研究表明,EST受糖皮質(zhì)激素受體(Glucocorticoid receptor, GR)和肝X受體(Liver X receptor, LXR)的調(diào)控,且組成型雄甾烷受體(Constitutive androstane receptor, CAR)的激動劑可誘導(dǎo)EST的表達。測定GR靶基因Tat、LXR靶基因Srebp-1c和CAR靶基因Cyp2b10的表達,發(fā)現(xiàn)這些基因均被LPS抑制,與EST的誘導(dǎo)不同。此外,給予LXR基因敲除小鼠和CAR基因敲除小鼠腹腔注射LPS,肝臟EST的誘導(dǎo)不受影響。這些結(jié)果表明,LPS對肝臟EST的誘導(dǎo)不受核受體GR、LXR和CAR的調(diào)控。Toll樣受體4(Toll-like receptor 4, TLR4)在LPS介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中發(fā)揮了重要作用。給予攜帶TLR4突變基因的C3H/HeJ小鼠腹腔注射LPS,發(fā)現(xiàn)肝臟EST的表達水平與生理鹽水組相比無顯著變化,而野生型C3H/HeOuJ小鼠中,LPS能誘導(dǎo)肝臟EST的表達。說明LPS對肝臟EST的誘導(dǎo)依賴于TLR4的介導(dǎo)。NF-κB在炎癥反應(yīng)中具有重要的信號傳導(dǎo)作用,調(diào)節(jié)細胞因子的分泌。凝膠遷移實驗、報告基因和染色質(zhì)免疫共沉淀實驗證實,EST啟動子上含有NF-κB的結(jié)合位點。在小鼠體內(nèi),NF-κB的抑制劑吡咯烷二硫代氨基甲酸鹽(Pyrrolidine Dithiocarbamate, PDTC)可抑制LPS和CLP對肝臟EST的誘導(dǎo)。這些結(jié)果表明,EST是NF-κB的靶基因,LPS和CLP對肝臟EST的誘導(dǎo)受NF-κB的調(diào)控。3.EST在炎癥反應(yīng)與雌激素內(nèi)穩(wěn)態(tài)相互調(diào)控中的作用研究EST催化雌激素的硫酸化反應(yīng),降低雌激素活性。在LPS誘導(dǎo)模型和CLP誘導(dǎo)模型中,炎癥刺激通過誘導(dǎo)肝臟EST,降低肝臟中受雌激素調(diào)節(jié)基因的表達水平。子宮內(nèi)膜BrdU免疫組化分析和雌激素調(diào)控基因表達水平表明,LPS通過誘導(dǎo)肝臟EST,抑制卵巢切除小鼠的子宮雌激素效應(yīng)。這些結(jié)果說明,炎癥反應(yīng)通過誘導(dǎo)肝臟EST表達,降低體內(nèi)雌激素水平,進而影響雌激素效應(yīng)。雌激素在很多炎性疾病中具有抗炎作用,而EST可使雌激素失活。在LPS誘導(dǎo)模型和CLP誘導(dǎo)模型中,EST基因敲除小鼠肝臟炎癥因子的表達水平均較野生型小鼠顯著降低。這些結(jié)果表明EST基因的缺失可減弱LPS和CLP誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng),降低機體對炎癥刺激的響應(yīng)。綜上所述,本研究闡明了EST可介導(dǎo)炎癥反應(yīng)和雌激素之間的相互調(diào)控作用,為理解炎癥相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展過程提供理論依據(jù),并為預(yù)防和治療炎癥相關(guān)疾病提供新的思路。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R363

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本文編號：2643026