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目的:抗中性粒细胞胞浆抗体(anti-neutrophil cytoplasmic antibodies,ANCA)相关性血管炎是一种系统性自身免疫性疾病,以坏死性小血管炎为特征,其死亡率显著高于其他自身免疫性疾病,靶抗原为丝氨酸蛋白酶3(PR3)和髓过氧化物(MPO),其致病机制尚未得知。Adropin是能量基因(energy homeostasis associated,ENHO)的表达产物,与胰岛素抵抗、内皮细胞功能相关。我们发现MPO-ANCA相关性肺损伤患者携带ENHO突变。我们推测ENHO突变或者adropin异常可能导致血管内皮功能紊乱从而引起血管炎。为了进一步证实我们的猜测,我们构建了ENHO敲除C57BL/6J小鼠模型(Adr KO),验证adropin与MPO-ANCA相关性血管炎之间的关系,并探索其可能的发病机制。方法:(1)抽提152例ANCA相关性血管炎患者与220例正常对照全血DNA,PCR扩增之后,直接测序分析,对ENHO突变与多态性位点进行定位并分析突变类型;(2)对MPO-ANCA相关性血管炎患者血清adropin、ET-1、SLPI等指标进行ELISA定量分析。(3)利用CRISPR/cas9技术获得ENHO_敲除(Adr KO)小鼠,抽提DNA并测序,验证ENHO_是否成功敲除,繁殖扩群,子代小鼠基因型鉴定;(4)Adr KO小鼠、Adr HET与WT小鼠血清用ELISA测定、组织H&E染色和免疫组化,分析不同基因型小鼠的表型差异。(5)选取同窝8周龄3只Adr KO小鼠和3只WT小鼠,取其肺组织抽提RNA做RNA-seq高通量测序,免疫组化和Westernblot对可能的通路蛋白进行蛋白分析验证,最后用激光共聚焦探讨蛋白之间的相互作用。结果:(1)在MPO-AAV患者中,发现6例携带ENHO_p.Ser43Thr突变、5例携带ENHO_p.Cys56Trp突变、1例携带ENHO_p.Tyr72Tyr突变;另外,15例内含子区突变(c.365G>A、c.718G>A、c.895G>A和c.994G>A);(2)ANCA相关性血管炎患者的血清adropin水平(423.030±178.302 pg/ml)显著高于正常对照组(91.670±66.091 pg/ml)(P<0.001),同时ANCA肺炎患者的血清ET-1(内皮素-1)水平(56.723±12.503 pg/ml)显著高于正常对照组(48.991±7.067pg/ml)(P=0.038)。而血清SLPI(分泌性白细胞蛋白酶抑制剂)不存在显著性差异(566.268±473.340 pg/ml;499.102±312.117 pg/ml;P=0.743)。(3)Adr KO小鼠ENHO转录区域缺失627bp片段,ENHO_敲除小鼠成功构建,子代(F1~F6)小鼠生长发育状况良好;子代小鼠可鉴定出纯合、杂合和野生三种基因型,且比例符合孟德尔定律。(4)血清学测定发现不同基因型小鼠的血清CRP、TNF-α、AECA、OPN、ET-1和INS水平均与adropin水平呈负相关(CRP:P=0.0169,r=-0.5034;TNF-α:P=0.0389,r=-0.4430;AECA:P=0.0956,r=-0.3643;OPN:P=0.0772,r=-0.3846;ET-1:P=0.0003,r=-0.6988;INS:P=0.064,r=-0.4015)。(5)肺组织切片H&E染色发现Adr KO小鼠的肺部微小血管炎症细胞浸润、血管壁破坏、红细胞外渗。(6)免疫组化结果发现Ad KO小鼠肺组织CD3、CD20和CD38阳性细胞显著增多。(7)RNA-seq结果分析表明,Adr KO小鼠肺组织中Adropin和其他干扰素诱导的细胞因子表达降低,细胞增殖相关基因表达升高。Adr KO小鼠下调的基因主要富集在心肌功能发育和血液循环。(8)Westernblot结果发现p-Akt1(T450)、Akt1、e NOS和Mapk1不受Adropin水平的影响,而Adr KO小鼠肺组织的p-AKT1(Ser473)与p-e NOS(1177)与同窝野生型相比均下调。(9)免疫荧光染色发现,在Adr KO小鼠肺组织中CD31和ICAM-1的表达显著高于WT小鼠,而Akt1表达显著减低。CD31与ICAM-1共表达于内皮层。Adr KO小鼠Akt1、VEGFR2和PI3K的共表达低于WT小鼠。结论:(1)ENHO_突变或adropin异常表达可能与MPO-ANCA相关性血管炎的发生存在关联。(2)Adr KO小鼠与人类MPO-AAV存在着相似的慢性肺出血表型,ENHO_敲除可能引发小鼠MPO-ANCA相关性血管炎或肺损伤的发生。(3)adropin缺乏导致Akt1-Ser473的磷酸化水平降低,通过PI3K-Akt1通路导致p-e NOS降低,血管保护减弱,血管内皮紊乱,血管内皮生成因子VEGF表达增强使血管内皮细胞增生炎症发生并分泌IL-1和TNF-α,诱导中性粒细胞聚集并对血管内皮产生自身免疫,此时在易感体质中就容易引发MPO-ANCA相关性血管炎。