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肠完整性与PXR:影响肠道疾病

时间:2023-10-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:PXR被肠上皮细胞广泛地表达,并已显示对控制肠道完整性的信号分子有直接影响。因此,研究显示,在PXR无效的小鼠中,存在类似肠漏病理学现象。使用PXRTLR-4双敲除小鼠揭示了PXR维持连接复合物表达的可能机制之一。当敲除PXR和TLR-4时,TJ的表达水平几乎与PXR+/+小鼠的水平相关。(三)通过JNK-1/2干扰PXR保留肠道完整性已报道PXR激活对C-jun N-末端激酶-1/2通路的影响。

肠完整性与PXR:影响肠道疾病

(一)PXR与肠完整性的维持

单层上皮细胞作为物理屏障,阻止肠道内不同内容物进入体循环和其他组织。该屏障的完整性由包括TJ和AJ的结合复合蛋白控制,并且参与密封两个相邻细胞之间的间隙。这些连接复合物的表达受到严格控制,并且本质上是动态的,从而只允许选定的分子穿过上皮屏障。在疾病状态下,这些连接复合物的表达高度受损,导致肠漏,这是BT及其并发症的主要驱动因素。

PXR被肠上皮细胞广泛地表达,并已显示对控制肠道完整性的信号分子有直接影响。因此,研究显示,在PXR无效的小鼠中,存在类似肠漏病理学现象。事实上,Venkatesh等观察到PXR敲除小鼠的结合复合物,如小带闭塞蛋白-1(zonula occlusens 1)和上皮性钙粘连蛋白(epithelial cadherin,E-cad)的mRNA水平降低。然而,他们还发现Claudin-2(一种紧密连接蛋白)的表达增加,这与促进微生物的细胞旁转运有关,并且在高表达状态下与肠内的高通透性相关。使用PXRTLR-4双敲除小鼠揭示了PXR维持连接复合物表达的可能机制之一。当敲除PXR和TLR-4时,TJ的表达水平几乎与PXR+/+小鼠的水平相关。因此,PXR可通过对抗TLR-4来保存连接复合物,从而抑制由TLR-4刺激的下游炎性细胞因子,如TNF-α。这表明PXR敲除状态与促进细胞旁转运Claudin-2、TNF-α的基因上调和维持屏障功能(ZO-1)的基因下调有关,从而在维持肠道完整性方面发挥重要作用。

(二)PXR与MLCK的负调控(www.xing528.com)

一些针对PXR激活的研究将连接复合物的保存归因于PXR与各种细胞间信号传导介质相互作用的能力。肌球蛋白轻链激酶(human myosin light chain kinas,MLCK)通过磷酸化肌球蛋白Ⅱ调节肌球蛋白轻链(MLC)的能力与调节细胞旁通透性相关,MLC是连接复合物排列的基础。因此,通过MLC的磷酸化,MLCK能够刺激肌动蛋白收缩和调节TJ蛋白定位。在诸如感染或炎症的病理状态下,TNF-α诱导MLCK的表达及其活性,从而影响肠通透性。He等观察到TNF-α诱导的MLCK表达通过刺激作用于MLCK上游的NF-κB而增加。因此,逆转TNF-α介导的NF-κB表达的PXR可能与此途径相互作用,从而保护TJ蛋白。Garg等的研究报告了通过上调MLCK表达,TNF-α暴露诱导ZO-1的再定位增加。然而,利福昔明通过抑制NF-κB的作用抑制了Caco2 IEC细胞中MLCK的上调。同样的结果在体内DSS小鼠模型中复制,PCN处理减弱了MLCK的表达,并防止了ZO-1错位。因此,通过抑制TNF-α诱导的NF-κB活化,PXR能够通过间接调节MLCK来维持肠道的完整性。

(三)通过JNK-1/2干扰PXR保留肠道完整性

已报道PXR激活对C-jun N-末端激酶(C-jun N terminal kinase,JNK)-1/2通路的影响。JNK是应激刺激激活的激酶,包括TNF-α等多种细胞因子,与细胞凋亡和炎症有关。JNK-1/2在炎症性疾病中的确切作用尚不清楚。虽然很少有研究报道JNK-1/2缺失增加葡聚糖硫酸钠(dextran sodium sulfate,DSS)模型的炎症严重程度,但其他研究表明JNK-1/2抑制具有保护作用。在这方面,Mitsuyama等报道了CD患者IEC中JNK-1/2表达的增加。Garg等报道了TNF-α/INF-γ刺激Caco-2细胞导致JNK-1/2激活增加,这种效应与ZO-1错位有关。然而,JNK抑制剂SP600 125完全抑制了这种现象。最重要的是,使用利福昔明激活PXR通过诱导生长阻滞和DNA损伤诱基因45β(growth arrest DNA damage-inducible gene 45β,GADD45β)的转录来减弱JNK-1/2活性,GADD45β是一种已知通过阻止JNK-1/2磷酸化而阻断JNK-1/2活性的蛋白质。因此,PXR激活通过阻止JNK-1/2的激活/磷酸化而保护肠道TJ蛋白的完整性。

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