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NLR(nod like receptor)家族是一类新发现的存在于细胞质的模式识别受体家族(PRR,pattern recognition receptor),由于其与植物负责先天免疫识别和危险信号识别的R受体家族具有同源性,从而引起大家广泛的重视和研究。NLRX1作为NLR家族的成员之一,已有文献报道NLRX1通过参与NFκB,活性氧产生和自噬等多种信号通路进而影响炎症因子和1型干扰素的产生。然而NLRX1的生理学功能仍存在很多未知。慢性炎症现已被证明对很多疾病的发生和发展起到非常重要的促进作用,如2型糖尿病和肿瘤等。于是我们猜测,NLRX1可能通过影响炎症从而影响机体代谢相关疾病以及肿瘤的发生,为了回答以上问题,我们做了以下两部分工作: 为了研究NLRX1是否影响代谢类疾病的发生,我们首先检测了NLRX1的表达分布和表达调控情况,并发现在相对于正常小鼠,高脂小鼠的肌肉,皮下脂肪和肝脏组织中NLRX1表达水平显著升高。接下来我们利用敲除小鼠为实验模型研究NLRX1对2型糖尿病发病的影响,并从炎症,代谢和自噬三个方面初步探索了其可能的作用机制。结果表明,NLRX1基因敲除的小鼠对葡萄糖和胰岛素的反应性都更加灵敏,体脂含量和白色脂肪组织重量显著减少,组织切片染色表明NLRX1基因缺陷小鼠体内脂肪肝和肝损伤程度减轻,脂肪组织中脂肪细胞明显减小。我们检测了野生型小鼠和NLRX1基因缺陷型小鼠体内炎症因子水平,发现NLRX1缺陷型小鼠肝脏和棕色脂肪组织中巨噬细胞浸润和炎症因子表达水平显著降低。NLRX1对糖代谢和脂肪酸代谢相关信号通路没有明显的影响。自噬被报道可以通过抑制肌肉组织促进机体代谢细胞因子FGF21的产生而促进胰岛素抵抗,于是我们检测并发现NLRX1基因敲除小鼠肌肉组织中FGF21水平明显升高,从而提示我们NLRX1可能是通过促进炎症发生和负调FGF21来影响机体代谢的。 为了研究NLRX1是否影响肿瘤的发生,我们对野生型小鼠和NLRX1缺陷型小鼠同时诱导了肠炎相关肠癌模型,结果表明NLRX1缺陷型小鼠体内肠癌发生明显加重。通过骨髓过继实验我们证明存在于非髓系组织内NLRX1对于抑制肠癌其主要作用。利用肠道上皮细胞特异性敲除NLRX1小鼠我们迸一步证明存在于肠道上皮细胞的NLRX1起到抑制肿瘤发生的作用。接下来我们从炎症,肠道上皮细胞的增殖和凋亡三个方面研究NLRX1影响肠癌发生的机制。对野生型小鼠和NLRX1缺陷型小鼠诱导DSS急性肠炎结果表明NLRX1缺陷型小鼠体内炎症水平减轻,提示NLRX1不是通过肠炎诱导肠癌早期的炎症反应来抑制肠癌的发生。通过TUNEL和Ki67染色发现NLRX1主要通过影响肠炎相关肠癌早期肠道上皮细胞增殖而影响肿瘤发生的。 我们的工作首次报道NLRX1通过促进炎症和抑制FGF21的产生促进肥胖诱导的胰岛素抵抗,脂肪肝和肾损伤的症状;首次发现NLRX1可以通过抑制肠道上皮细胞的增殖抑制结肠癌的发生。此研究深入阐明了NLRX1的生理学功能,并为今后利用NLRX1作为分子靶点治疗和改善2型糖尿病和结肠癌提供了理论基础和工作依据。