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Molecular Medicine | VacA调控TRAF1-4-1BB-NF-κB-IL8信号轴诱导胃上皮细胞凋亡和慢性炎症

Molecular Medicine | VacA调控TRAF1-4-1BB-NF-κB-IL8信号轴诱导胃上皮细胞凋亡和慢性炎症
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该研究系统解析了幽门螺杆菌VacA毒素调控TRAF1-4-1BB-NF-κB-IL8信号通路轴的机制,揭示了其在诱导胃上皮细胞凋亡及慢性炎症中的关键作用。为理解Hp感染相关胃癌发生机制提供了新视角。

 

文献概述
本文《Helicobacter pylori VacA modulates TRAF1-mediated 4-1BB/NF-kappaB axis to induce host apoptosis and chronic inflammatory damage》,发表于《Molecular Medicine》杂志,回顾并总结了TRAF1在Hp感染导致胃癌进程中的作用。研究通过RNA测序、细胞实验和小鼠模型,揭示了VacA毒素如何通过TRAF1调控4-1BB/NF-κB信号轴,从而诱导胃上皮细胞凋亡和慢性炎症反应。研究进一步确认了BAY11-7082和4-1BB阻断抗体对NF-κB信号及凋亡的抑制作用,为Hp相关胃癌的靶向治疗提供了理论依据。

背景知识
幽门螺杆菌(Hp)感染是胃癌的主要风险因素,其中VacA毒素被认为在胃上皮损伤和免疫逃逸中发挥核心作用。TRAF1是NF-κB通路的调控因子,已有研究发现其在Hp感染相关胃癌组织中表达显著升高。4-1BB作为TNF受体超家族成员,可激活NF-κB通路,促进炎症因子如IL-8的释放。然而,VacA如何通过TRAF1调控4-1BB/NF-κB通路并影响胃癌发生的具体机制尚不明确。本研究通过构建稳定TRAF1过表达和敲低细胞模型,结合VacA蛋白刺激,系统分析了其对凋亡、增殖及相关信号通路的影响。此外,小鼠感染模型进一步验证了TRAF1在VacA+Hp定植部位的表达变化及与胃炎进展的相关性。这些研究为胃癌靶向治疗提供了新的分子机制线索。

 

基因敲除小鼠:通过TRAF1敲除模型研究其在Hp感染及胃癌发生中的作用机制。

 

研究方法与实验
研究团队构建了稳定TRAF1敲低(shTRAF1)和过表达(OE)的胃上皮细胞系MKN74和HGC27,并通过RNA测序、Western blot、qRT-PCR、免疫荧光、细胞凋亡检测和CCK-8实验分析VacA对TRAF1、NF-κB通路激活、凋亡相关蛋白表达及细胞增殖的影响。同时,建立VacA+Hp和ΔvacA Hp感染小鼠模型,评估胃组织病理变化及TRAF1、4-1BB和NF-κB p65的表达。此外,通过使用NF-κB抑制剂BAY11-7082和4-1BB阻断/激动抗体,验证TRAF1在VacA诱导的NF-κB激活和凋亡中的作用。

关键结论与观点

  • TRAF1在VacA刺激下显著上调,促进4-1BB、p-IKKα/β、p-p65、Bax表达,抑制Bcl-xl,诱导胃上皮细胞凋亡并抑制增殖。
  • VacA可上调TRAF1和4-1BB蛋白水平,激活NF-κB通路,增加IL-8、IL-6和TNF-α分泌,促进炎症反应。
  • 稳定过表达TRAF1的HGC27细胞在VacA处理后,NF-κB通路激活和凋亡相关蛋白表达进一步增强,而TRAF1敲低则呈现相反效果。
  • BAY11-7082或4-1BB阻断抗体可逆转TRAF1过表达对NF-κB通路和凋亡的促进作用,4-1BB激动抗体可恢复TRAF1沉默对VacA功能的抑制。
  • 在小鼠模型中,VacA+Hp感染显著上调TRAF1、4-1BB和p65在胃组织中的表达,且TRAF1表达随感染时间延长而增加,与胃炎程度呈正相关。
  • Hp根除或BAY11-7082处理可逆转小鼠胃黏膜中TRAF1的表达,提示NF-κB通路在Hp感染中的关键作用。

研究意义与展望
本研究首次揭示了VacA通过TRAF1调控4-1BB/NF-κB通路诱导胃上皮细胞凋亡和慢性炎症的机制,为Hp相关胃癌的靶向干预提供了潜在治疗靶点。未来可进一步探索TRAF1在胃癌组织中的表达水平及其与临床预后的关系,评估4-1BB/NF-κB通路抑制剂在胃癌预防中的应用潜力。

 

基因编辑大鼠模型:构建TRAF1基因编辑大鼠,用于研究VacA诱导的NF-κB通路激活及胃上皮炎症损伤。

 

结语
该研究系统阐明了Hp VacA毒素通过TRAF1介导4-1BB/NF-κB信号轴激活,诱导胃上皮细胞凋亡和慢性炎症的分子机制。研究团队通过多种体外和体内实验验证了TRAF1在VacA功能中的核心调控作用,并发现其与凋亡蛋白Bax、Bcl-xl和炎症因子IL-8的表达密切相关。此外,NF-κB通路抑制剂BAY11-7082及4-1BB阻断抗体可有效逆转TRAF1过表达所增强的VacA效应,而4-1BB激动抗体可恢复TRAF1沉默对VacA功能的抑制。这些发现不仅为胃癌的发生机制提供了新的理论依据,也为Hp感染相关胃癌的治疗策略提供了潜在靶点。研究进一步强调了TRAF1在Hp感染导致的胃上皮细胞凋亡和慢性炎症中的关键作用,为后续靶向治疗研究奠定了基础。

 

文献来源:
Lingzhi Yuan, Shuoyi Yao, Nanfang Qu, Xiaoming Liu, and Fen Wang. Helicobacter pylori VacA modulates TRAF1-mediated 4-1BB/NF-kappaB axis to induce host apoptosis and chronic inflammatory damage. Molecular Medicine.
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