炎症性肠病（Inflammatory bowel diseases,IBD）是目前胃肠道最复杂的疾病之一,由于其致病机理的不确定性,导致该疾病尚无法完全治愈。IBD反复发作可引起结肠炎相关结肠癌的发生,严重威胁人类健康。IBD早年主要集中在西方发达国家,近年来,IBD在我国的发病率逐年升高。深入研究IBD发病机理,对于IBD临床诊疗和预后判断有十分重要的价值,也是我国生物医学领域研究人员亟待解决的重大课题。丙酮酸激酶（PK）是糖酵解中一类重要的限速酶,它主要将烯醇式丙酮酸转化为丙酮酸,最终促进能量的产生。丙酮酸激酶存在多种同工酶。作为一种重要的丙酮酸激酶同工酶,M2型丙酮酸激酶（PKM2）存在低丙酮酸激酶活性的二聚体形式和高丙酮酸激酶活性的四聚体形式。PKM2二聚体的存在可赋予PKM2不同的新生物学功能。越来越多的研究表明PKM2与细胞增殖、细胞存活以及细胞耐药等功能密切相关。目前有研究发现IBD病人粪便和血清中PKM2水平有显著上升,并且PKM2含量的增加和IBD疾病严重程度密切相关。尽管抑制肠道组织中巨噬细胞PKM2可以保护结肠炎的发生,然而,上皮细胞特异性PKM2在调节胃肠道炎症和上皮修复中的功能和机制仍然未知。本论文通过研究肠上皮细胞中PKM2的作用以及在炎症性肠病发展中的影响,揭示了一种全新的肠道中应对外来危害的响应机制,进而阐明肠上皮细胞中PKM2大量存在的生物学意义。首先,我们研究肠上皮细胞中PKM2在IBD中可能存在的作用。我们发现在小鼠结肠炎模型中肠上皮细胞PKM2蛋白大量丢失,同样在IBD病人组织也发现相同的现象。我们还发现糖酵解抑制剂2-脱氧葡萄糖（2-DG）以及紫草素（Shikonin）对小鼠结肠炎具有加重作用。我们接着利用Cre-lox P系统构建肠上皮细胞特异性敲除Pkm2小鼠,通过DSS诱导小鼠结肠炎模型,发现Pkm2敲除小鼠具有肠道屏障结构明显受损、细胞增殖受到抑制和炎症程度加剧等表型;通过对小鼠肠上皮细胞进行RNAseq测序,我们发现Pkm2上皮细胞特异性敲除小鼠Wnt/β-catenin信号通路受到明显影响。根据以上结果,我们使用大鼠肠上皮细胞IEC-6进行一系列体外实验,通过免疫共沉淀等方法证明PKM2与β-catenin直接相互作用,提示PKM2可能通过与β-catenin相互作用来发挥功能进而影响肠上皮细胞在IBD中的各种相应机制。我们通过RNAi技术进行PKM2在IBD中的功能研究,通过抑制PKM2发现细胞增殖与修复明显受到抑制,使用过表达质粒可以促进细胞增值和修复;而使用β-catenin小RNA干扰之后,Pkm2过表达质粒便失去促进细胞增殖的功能。我们通过使用聚乙稀亚胺（PEI）将Pkm2质粒原位导入小鼠结肠内,发现PKM2对于DSS诱导的小鼠结肠炎起到一定的保护作用。综上所述,PKM2在肠上皮细胞中大量存在,并且可能通过与β-catenin相互作用起到保护肠道的作用,如果PKM2大量丢失则会加重结肠炎。我们的研究揭示了肠上皮细胞中PKM2在结肠炎发展中的重要功能,进一步证明了PKM2蛋白多功能性,为炎症性肠病的治疗和预防提供了一条新的治疗策略和思路。