MiR155通过GPER1调控IBD性别差异的机制研究

来源 :中国人民解放军陆军军医大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:AQ0305
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炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)是由免疫紊乱介导的病因不明的肠道非特异性慢性炎性疾病。全世界发病率呈逐年升高趋势,严重威胁到人类的生活质量,由于病程迁延、易反复,目前尚无治愈药物等因素,对患者及其家人的情感、经济和社会状况产生巨大影响,正成为全世界一个日益严重的卫生健康问题。IBD相关的性别差异,心理、遗传、环境等因素可能与性别差异相关,其中雌激素被认为是其最重要的原因。既往的研究已经报道了雌激素和核雌激素受体在胃肠道疾病中的作用,即雌激素受体α和β的调节作用,但G蛋白偶联的雌激素受体1(GPER1)的作用仍然知之甚少,GPER1雌激素受体调节免疫反应,不仅影响免疫细胞,而且影响肠道细胞,被证明可以调控炎症性肠病甚至结肠癌[1]。MiRNAs参与了IBD的发病机制,其中micro RNA-155在包括IBD的多种炎症疾病中上调,被认为是T细胞反应的重要调节因子[2],与炎症和肿瘤发生有密切关系。因此,本课题重点研究IBD的性别差异及相关因素,miR-155是否通过雌激素调控IBD性别差异及其可能机制。本课题首先对IBD的性别差异的相关文献进行meta分析,随后,以作者单位门诊及住院部患者为研究对象,对IBD患者及健康对照组进行了分析,从而探讨IBD的性别差异的相关数据及影响因素。采用q PCR、Western blot、IHC等方法,研究两组患者血清及结肠组织中的炎症因子、雌激素及其受体水平,检测雌激素炎症通路下游细胞因子AKT1与NF-κBp65的表达,通过数据库预测GPER1是miR155的靶点,检测miR155的表达。最后,我们使用miR155-/-小鼠的DSS模型,通过对各组小鼠进行体重、生存率,大便性状及潜血、生存率、疾病活动指数(DAI)、结肠黏膜损伤指数(CMDI)、结肠长度及病理学评分比较,探讨了miR155通过GPER1参与IBD性别差异的可能机制,为将来miR155作为IBD无创诊断及靶向治疗提供了研究基础。研究对象与研究方法:本研究分为四部分,第一部分以IBD患者为研究对象,采用Meta分析对IBD性别差异的相关文献进行研读,分析IBD性别差异的相关问题及影响因素。第二部分纳入74例志愿者(其中IBD 50例,健康对照24例),严格按照入选标准,患者知情同意,进行基线特征、临床资料收集以及血清学检测,在人群中探讨IBD患者性别差异的相关问题。第三部分纳入志愿者完善肠镜及活检,采集血清学标本,检测血清及结肠组织中炎症因子水平、血清中雌激素水平、组织中雌激素受体及雌激素下游信号通路的蛋白及miR155的表达,评价GPER1在健康对照和IBD患者中的表达的性别差异,探索GPER1在IBD性别差异表达中的可能机制。第四部分研究采用miR-155-/-小鼠构建DSS模型,比较各组小鼠体重、生存率,大便性状及潜血、生存率、DAI、CMDI、结肠长度及病理学评分,探讨miR-155-/-在IBD性别差异中的可能机制。主要方法:1.通过对Pubmed数据库、Medline数据库、Embase数据库、Science Direct数据库、Cochrane对照试验中心数据库进行文献的meta分析。2.对2018年7月至2019年7月陆军特色医学中心消化科就诊共74例对象纳入研究,IBD组进行基线特征调查,诊断年龄、病程、并发症、肠外表现、手术史、住院史、吸烟史、饮酒史、运动史、家族史、文化程度、肥胖史、婚姻史、用药史、诊断亚型等方面的性别差异,并收集IBD组与健康对照组血常规、白蛋白、C反应蛋白、血沉等血清学资料。3.通过本单位医学检验中心检测各组血清中IL-6、IL-10、TNFα及雌激素水平,q PCR检测组织中IL-6、IL-10、TNFα及雌激素受体水平,Western blot方法检测组织中雌激素下游信号通路的AKT1及NF-κBp65的表达,采用数据库预测雌激素受体GPER1是miR155的靶点,通过q PCR测定miR155的表达。4.采用miR-155-/-小鼠构建DSS模型,小鼠分为4组,WT组雄性、WT组雌性、DSS组雄性、DSS组雌性,对照组SPF C57BL/6小鼠分为4组,WT组雄性、WT组雌性、DSS组雄性、DSS组雌性,每组10只,总共8组。记录各组小鼠体重、大便性状及潜血、生存率、结肠长度,并且依据体重减轻程度、潜血试验结果和粪便性状综合计算疾病活动指数(DAI),根据小鼠的结肠大体标本及病理学标本计算结肠黏膜损伤指数(CMDI)及病理学评分。研究结果:1.meta分析总共纳入7项研究,其中6299例男性及6987例女性,男性占46.4%,女性占53.6%。结果提示男性吸烟者较女性吸烟者患IBD的机率更低;男性患者更少出现肠外表现,尤其是CD;男性患者使用免疫抑制剂的机率高于女性患者;蒙特利尔分型发现男性病变更为严重和广泛,女性病变表现较轻。2.IBD患者血沉水平男性明显低于女性(P=0.005),CD男性的PLT及ESR低于女性(P<0.05),其余各组临床数值均无统计学差异(P>0.05)。IBD的亚型与健康对照组无性别差异。CD在并发症、生物制剂的使用率男性高于女性(P<0.05),UC的各组均无性别差异(P>0.05)。3.IBD患者血清和组织中细胞因子IL-6和TNFα水平升高(P<0.01),男性升高更为显著(P<0.05)。雌二醇水平在IBD患者明显下降(P<0.05),男性明显低于女性(P<0.001)。4.IBD患者的AKT1及NF-κBp65表达明显高于对照组(P<0.0001),男性表达高于女性(P<0.0001)。IBD患者GPER1的表达明显低于对照组(P<0.0001),男性表达低于女性(P<0.0001)。5.GPER1是miR-155的靶蛋白。IBD患者的miR-155表达更高(P<0.0001),男性表达高于女性(P<0.001)。6.DSS诱导的结肠炎模型小鼠出现稀便、血便、体重下降的表现,结肠出现不同程度短缩,病理学显示黏膜缺失、粘膜厚度变薄、上皮结构破坏、腺体不完整、炎细胞浸润、组织结构稀疏、隐窝破坏等。7.MiR155-/-小鼠在DSS模型中,体重下降的程度、生存率、血便率、DAI、CMDI、结肠长度、病理学评分较DSS组WT小鼠有明显的好转。8.DSS组的miR155-/-小鼠及WT小鼠均存在性别差异。雄性小鼠体重下降的程度、生存率、血便率、DAI、CMDI、结肠长度、病理学评分均较雌性重。结论:1.Meta分析提示IBD存在性别差异。2.病例对照研究提示IBD存在性别差异。3.IBD男性患者较女性炎症更重,雌激素受体GPER1参与了雌激素下游信号通路,GPER1对炎症发挥负性调节效应并且参与了IBD患者性别差异的机制。4.GPER1是miR-155的靶蛋白,miR-155有促进肠道炎症的作用,敲除miR155可以使炎症减轻。在IBD的发病过程中,miR-155可能通过GPER1调控肠道炎症。
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