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I类组蛋白脱乙酰基酶分子在外周血单核巨噬细胞中的表达与特应性皮炎发病的相关性

2013-11-01肖德奇乔建瓯袁定芬

关键词:单核单核细胞外周血

肖德奇,乔建瓯,袁定芬

(1.上海交通大学附属第六人民医院,上海200233;2.上海交通大学附属第九人民医院,上海 200011)

特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)是与遗传有关的,具有产生IgE倾向的一种慢性、难治性、瘙痒性、炎症性皮肤病[1]。AD真皮浸润细胞主要是T淋巴细胞,其次为抗原呈递细胞、肥大细胞及巨噬细胞[2]。其中单核-巨噬细胞在AD发病中的作用受到越来越多的关注。外周血中单核细胞进入真皮层后也称为朗格汉斯细胞(langerhans cell,LC),AD慢性皮损内LC数量明显增多。LC表面的IgE受体(CD23)与IgE结合,结合后的IgE对特异性抗原有高亲和力的捕获功能,使LC也具有高效[3]。

组蛋白脱乙酰基酶(histone deacetylase,HDAC)可以通过去除组蛋白赖氨酸上的乙酰基团来调控基因的表达,是表观遗传学中的重要分子。目前发现的HDAC家族分三类共11个分子,其中HDAC1,HDAC2,HDAC3和HDAC8属于Ⅰ类分子[4]。有文献表明,HDACⅠ类家族抑制剂可以促进单核巨噬细胞表达白细胞介素(IL)-10、IL-4,而抑制干扰素(IFN)-γ、IL-12 的表达[5]。IL-10、IL-4 均能诱使 Th2方向免疫反应,促进AD的发生发展。在本研究中,通过定量PCR检测对比AD患者和正常人外周血巨噬细胞中HDAC I类家族的表达,筛出与AD相关的具体HDAC分子,并研究其与AD发病的相关性和临床意义。

1 对象与方法

1.1 对象来源 AD组患者10例,均符合英国Williams提出来的AD诊断标准。来源于我院门诊,年龄3~62岁,平均35.1岁,病程1~32年,平均6.3年。排除妊娠及哺乳期妇女、1个月内全身应用糖皮质激素者、正患上和(或)下呼吸道感染者以及患自身免疫性疾病者。正常对照组12例选自我院体检的无过敏病史的健康人群,年龄22~55岁,平均37.2岁。

1.2 试剂和研究方法

1.2.1 Ficoll分离液常规分离人外周血单核细胞FACS液(PBS+2%BSA)悬浮细胞后加入FITC标记小鼠抗人CD11c单抗。孵育15 min后,FACS液洗2遍,流式细胞仪分选外周血单核巨噬细胞。

1.2.2 RNA的提取与cDNA的合成 采用细胞总RNA Trizol试剂提取RNA,严格按照试剂说明书操作。用紫外分光光度计测定RNA的浓度和纯度。取RNA 4 μL,Oligo dT Primer 1 μL,PrimeScriptTMRT Enzyme Mix 1 μL,5×PrimeScriptTMBuffer 4 μL,总反应体系20μL。72℃5min,42℃60min,得到cDNA。

1.2.3 荧光定量PCR(SYBR Green法) HDAC1,HDAC2,HDAC3和 HDAC4以及 IL-10,IL-12的反应体系和反应条件均相同。总反应体系20 μL,包括SYBR PremixExTaqTM10 μL,上下游引物各 1 μL,cDNA 模板 2 μL,dd H2O 6 μL。反应条件为:95℃预变性3 min,95℃变性 10 s,60℃退火加延长 40 s,共40个循环。疾病组单核巨噬细胞内HDAC1,HDAC2,HDAC3和 HDAC4 mRNA的表达量相对于对照组的变化用以下公式计算:folds=2-△△CT,其中△△CT=△CT(实验组)-△CT(对照组),△CT=CT(目的基因)-CT(内参基因),CT 值表示每个反应管中的荧光信号到达设定的阈值时所经历的循环数,CT值越小,原始模板浓度越高,基因表达量越大。

1.3 统计学方法 采用SPSS 16.10统计软件,采用Wilcoxon符号秩和检验及LSD方差分析;AD组HDAC3与IL-10、IL-12的相关性采用Pearson相关分析。

2 结果

2.1 AD患者外周血单核巨噬细胞I类HDAC家族分子表达的差异 AD患者外周血单核巨噬细胞中,I类HDAC家族分子之一的HDAC3的表达量与正常对照组相比明显下降(P=0.026)。而HDAC I类家族的其他3个分子的表达量与对照组相比没有明显的变化。HDAC1,HDAC2和HDAC8的表达量与正常对照组相比较的P值分别为0.245,0.217和0.196。见图 1。

2.2 外周血单核巨噬细胞中IL-10、IL-12的表达情况 AD患者外周血单核巨噬细胞中IL-10水平高于正常对照组,且差异有统计学意义(P=0.029)。AD患者外周血单核巨噬细胞中IL-12水平虽低于对照组,但差异无统计学意义(P=0.105)。见图 2。

2.3 AD患者外周血单核巨噬细胞HDAC3表达与IL-10、IL-12相关性分析 AD患者外周血单核巨噬细胞IL-10的表达与HDAC3的表达呈负相关,相关系数为r=-0.6522,与对照组相关系数相比,有统计学意义(P=0.012)。AD患者外周血单核巨噬细胞IL-12与HDAC3的表达无直线相关性,相关系数为r=0.1436,与对照组相关系数相比,无明显差别(P=0.325)。

3 讨论

AD的组织病理表现不具特征性,与刺激性皮炎或变应性接触性皮炎等其他皮肤病的病理表现相同。AD急性或早期的皮损特征为表皮海绵形成,散在的T淋巴细胞浸润,LCs数目增加。AD皮损中大量存在的单核细胞说明单核细胞来源的巨噬细胞在AD皮肤炎症的发生中起着重要作用,越来越受到广泛的重视。

LCs利用淋巴结中与天然T细胞的相互作用影响T细胞细胞因子分泌模式的过程称为“初”极化。LCs本身的表观遗传学变化而导致其本身极化过程是近来研究热点[6]。以分泌促炎因子为主,发挥促炎功能的巨噬细胞称为M1型巨噬细胞。以使免疫反应向Th2方向极化,能分泌IL-10、生长转换因子(TGF-β)等的巨噬细胞称为M2型巨噬细胞[7]。在AD中以M2型LCs为主。

HDAC是细胞内调控基因转录的一大类非常重要的表观遗传学分子。HDAC催化基因启动子区域的组蛋白去乙酰化,从而改变染色质构象,调节DNA与转录复合体之间的结合,进而决定基因激活或者沉默[8]。

研究表明,HDAC在免疫细胞功能调控中的作用是近来研究的热点。Grausenburger等[9]发现,HDAC1敲除的T淋巴细胞IL-4分泌增加,表现出明显向Th2分化的倾向。将HDAC 1敲除的T淋巴细胞输注小鼠体内可以明显增加小鼠气道炎症和高反应性,抗感染和肿瘤能力减弱。进一步的研究揭示了HDAC1可以直接与IL-4启动子区结合,直接调控IL-4的表达。HDAC在调节树突状细胞免疫功能分化方面也起着非常重要的作用。HDAC抑制剂可以抑制树突状细胞分泌促炎因子,增加抗炎因子的表达,降低了抗感染和抗肿瘤能力,但对自身免疫疾病有保护作用。

在本研究中,HDAC3在AD患者外周血单核巨噬细胞中低表达,同时发现HDAC3与单核巨噬细胞中IL-10的表达呈明显的负相关,说明HDAC3在巨噬细胞中低表达与AD的发病有关。这与Wu等[10]的报道相似,他们认为HDACⅠ类家族抑制剂可以促进巨噬细胞向M2方向极化,而且促进巨噬细胞诱导更为强烈的Th2免疫反应。其结果亦提示HDAC3与皮肤的变应性疾病发病存在关联。这为进一步研究表观遗传在AD发病中的机制奠定了基础,有助于人们对这些疾病的预防和治疗。

[1]The International Study of Asthma and Allergies in Childhood(ISAAC)Steering Committee.Worldwide variation in prevalence of symptoms of asthma,allergic rhino-conjunctivitis,and atopic eczema:ISAAC[J].Lancet,1998,351:1225-1232.[Noauthorslisted].

[2]Bieber T.Atopic dermatitis 2.0:from the clinical phenotype to the molecular taxonomy and stratified medicine[J].Allergy,2012,67:1475-1482.

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[4]Huangfu D,Osafune K,Maehr R,et al.Induction of pluripotent stem cells from primary human fibroblasts with only Oct4 and Sox2[J].Nat Biotechnol,2008,26:1269-1275.

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