miR-4512通过靶向CXCL2/TLR4调节中性粒细胞胞外诱捕网在SLE发病机制中的研究

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[目 的]本研究检测云南省香格里拉地区藏族SLE患者单个核细胞中差异性表达的miRNAs和mRNAs并在生物信息学分析的基础上,通过体外细胞实验、动物实验,从分子、细胞和动物水平等层次,研究miRNA在SLE患者(无论是汉族还是藏族SLE患者)先天性免疫调节中的重要功能,有望填补云南省藏族人群SLE相关研究的空白,为SLE的靶向治疗提供新的指导方向。[方 法]1.经昆明医科大学第二附属医院伦理委员会批准,采集藏族SLE患者与藏族健康对照者的空腹外周静脉血进行高通量测序,并进一步筛选出与先天性免疫调节密切相关的miRNA—miR-4512。2.通过双荧光素酶报告实验确认miR-4512 对靶基因 3’UTR 的作用靶点。3.通过 Western-blotting、RT-qPCR 和ELASA检测miR-4512及其靶基因在香格里拉地区藏族和昆明地区汉族SLE患者中的表达情况。4.分别在人原代单核细胞和巨噬细胞中转染miR-4512的激动剂/拮抗剂/对照,通过ELASA、Western-blotting和免疫荧光染色法检测中性粒细胞胞外诱捕网的相关指标的变化情况,荧光显微镜观察中性粒细胞胞外诱捕网结构的形态变化。5.使用CXCL2抗体干预狼疮小鼠模型(MRL/lpr),并于每周检测24小时尿蛋白定量,以评估狼疮鼠肾脏功能的改善情况;干预4周后使用ELASA分别检测狼疮鼠血清和肾组织中ds-DNA、ANA抗体以及炎症因子的表达变化;通过免疫组化检测CXCL2、MPO和CD45在狼疮鼠肾脏组织中的沉积情况;通过HE染色及肾脏活动指数、慢性指数和肾小管病变指数等指标评估狼疮鼠肾脏的改善情况。[结 果]1.与藏族正常人相比,藏族SLE患者中有45个差异性表达的miRNAs(13个上调和32个下调)和469个mRNAs(356个上调和113个下调),其中miR-4512的靶基因最多,与先天性免疫调节信号通路密切相关。最显著的两条通路是趋化因子信号通路和免疫介导类风湿性关节炎信号通路。趋化因子信号通路对应的mRNAs:CCR1、CXCL1、CXCL2和CXCL5;免疫介导类风湿性关节炎信号通路的mRNAs:TLR4。2.双荧光素酶报告实验证实:TLR4和CXCL2是miR-4512的直接靶点,与miR-4512呈负调控关系。3.藏族SLE、汉族SLE患者的PBMCs和单核细胞中,miR4512均呈低表达,其靶基因(CXCL2和TLR4)均呈高表达,与正常对照差异显著(P<0.001);藏族SLE患者的中性粒细胞中,CXCL2的表达明显升高,且差异显著(P<0.01),而汉族SLE患者中未观察到此趋势;无论是藏族还是汉族SLE患者中性粒细胞中,均未观察到miR4512与靶基因(CXCL2和TLR4)的调控关系。4.miR-4512可抑制白介素-1β、白介素-2、白介素-12、白介素-17、肿瘤坏死因子-α和干扰素-γ等促炎细胞因子的表达,同时促进白介素-4和白介素-10等抗炎细胞因子的表达。5.无论是藏族还是汉族SLE患者血清中均检测到与中性粒细胞胞外诱捕网的相关指标(髓过氧化物酶、中性粒细胞弹性蛋白酶和循环游离DNA)升高;用miR-4512拮抗剂转染单核细胞和巨噬细胞后的上清液刺激中性粒细胞后,中性粒细胞胞外诱捕网的释放明显增加,与脂多糖刺激组相当;CXCL2单独刺激也能促进中性粒细胞胞外诱捕网的释放过程。6.与未治疗的MRL/lpr狼疮小鼠组相比,CXCL2-Ab干预治疗3周后,治疗组狼疮小鼠24小时尿蛋白明显下降(P<0.05);干预治疗4周后,CXCL2-Ab治疗组血浆和组织中ds-DNA、ANA抗体以及炎症因子的表达水平明显低于未治疗组(P<0.05);CXCL2-Ab治疗组狼疮小鼠的肾脏活动指数、慢性指数和肾小管病变指数较未治疗组明显下降(P<0.05);CXCL2-Ab治疗后MRL/lpr狼疮小鼠肾小球CXCL2、CD45和MPO的沉积水平显著降低(P<0.05)。[结 论]miR-4512通过靶向TLR4/CXCL2参与SLE的先天性免疫调节,这一过程可能与TLR4/NF-κB通路有关;miR-4512在SLE患者单核细胞和巨噬细胞中的低表达可能与单核/巨噬细胞的激活和促炎细胞因子的分泌密切相关。miR-4512可能通过靶向下游的CXCL2及多种细胞因子趋化吸引并激活中性粒细胞从而调控中性粒细胞胞外诱捕网的释放过程,进一步参与SLE的发生和发展。CXCL2抗体能通过减少肾脏免疫复合物的沉积,炎症细胞的浸润以及中性粒细胞胞外诱捕网的形成来减轻狼疮鼠MRL/lpr的肾脏损伤。MiR-45 12及CXCL2有望成为SLE的治疗靶标。
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