STAT3基因突变的常染色体显性遗传高IgE综合征发病机制初探

发布时间：2019-09-06 12:47

【摘要】：第一部分高IgE综合征的临床特征、STAT3基因和Th17细胞分析 目的：探讨高IgE综合征患儿临床特征，分析STAT3基因和外周血Th17细胞数量。 方法：总结9例NIH评分≥40分、临床诊断高IgE综合征患儿的临床特征，用RT-PCR及DNA-PCR直接测序法，分析患儿及家系成员STAT3基因，运用流式细胞术检测7例患儿外周血PBMC CD4+T细胞中Th17细胞数量。 结果：9例患儿均有湿疹、反复肺炎、异常增高的血清IgE水平和嗜酸性粒细胞增高，NIH评分范围为45~77分。5例患儿为STAT3基因热点突变V637M或R382W/Q，2例患儿为位于SH2结构域的新型错义突变T620S和R609G，另2例患儿未发现STAT3基因突变。与正常对照相比（0.40%-2.25%），6例STAT3突变的患儿外周血CD4+T细胞中Th17细胞比例明显下降或缺乏（0%~0.28%）（P0.05）；而1例无STAT3突变的患儿Th17细胞数量在正常范围内，为0.53%。 结论：9例无亲缘关系的高IgE综合征患儿中，7例有STAT3基因杂合错义突变，包括2种新型突变。并非所有NIH评分高于40分HIES患者都有STAT3基因突变，Th17减少者发生STAT3基因突变可能性大，更可能是AD-HIES。 第二部分STAT3基因新型突变T620S质粒构建和鉴定 目的：构建STAT3基因新型突变T620S真核表达载体，转染至COS7细胞，为研究STAT3蛋白及其突变蛋白功能打下基础。 方法：根据Genbank中人STAT3mRNA序列（NM_139276.2）设计含特定位点突变T620S的PCR引物，两端分别引入限制性内切酶酶切位点。以野生型STAT3表达载体（pAcGFP1-N1-STAT3-WT）DNA为模板进行目的基因扩增，将目的基因亚克隆至T载体中，重组T载体经双酶切及测序鉴定正确后，双酶切重组T载体和真核载体pAcGFP1-N1，回收目的片段，经T4连接酶连接、转化后，构建真核表达载体pAcGFP1-N1-STAT3-T620S，进行双酶切及测序鉴定。表达载体转染COS7细胞，荧光显微镜下观察绿色荧光强度，流式细胞术检测转染效率。 结果：酶切、测序均表明pAcGFP1-N1-STAT3-T620S突变质粒构建成功，且在COS7细胞中观察到绿色荧光表达，流式细胞术检测转染效率是47.02%。 结论：成功构建了STAT3新型突变T620S真核表达载体，并能在COS7细胞中瞬时表达，为研究STAT3蛋白的功能奠定了基础。 第三部分STAT3基因热点区域突变对STAT3蛋白功能的影响 目的：探讨AD-HIES相关STAT3热点突变及新型（T620S）突变体分子活化、运动轨迹变化，及其在AD-HIES发病机制中的作用。 方法：将人STAT3野生型真核表达质粒WT-STAT3-GFP，突变质粒R382W-STAT3-GFP，V637M-STAT3-GFP和T620S-STAT3-GFP用脂质体2000转染至无内源性STAT3表达的COS7细胞，转染质粒均设转染剂对照组、空载体对照组、有刺激和无刺激组。转染36小时后用EGF刺激（100ng/ml）20min，提取胞浆和胞核蛋白，Western blot检测胞浆和胞核中各组间STAT3与磷酸化STAT3(pSTAT3)表达量，比较其差异；转染24小时后加入EGF（100ng/ml）刺激，即用激光共聚焦显微镜在1小时内连续观察STAT3的聚集及核转位，比较各组间差异，同时在刺激后1小时用DAPI染细胞核进行核定位，观察STAT3分子在核内的聚集情况。 结果：从Western blot图中观察到，EGF刺激前后在转染质粒的COS7细胞胞浆和胞核中野生型和三种突变质粒（R382W-STAT3-GFP，V637M-STAT3-GFP和T620S-STAT3-GFP）均有120KD的STAT3-GFP融合蛋白表达，但T620S表达较弱，且出现120KD、92KD两个条带。EGF刺激COS7细胞后，胞浆和胞核中pSTAT3在转染野生型和R382W均有较强表达，V637M表达较弱，而T620S突变几乎无pSTAT3表达。从激光共聚焦显微镜观察到，在EGF刺激后，WT-STAT3-GFP迅速形成聚集体并核转位，1小时内可在核内看到明显的聚集现象；其核输出及降解过程大约从2.5小时开始，至7小时时基本结束。R382W-STAT3-GFP形成聚集体和核转位的时间均晚于野生型，量也较少；而其核输出过程在4小时内结束。V637M-STAT3-GFP仅在胞浆内看到少量STAT3聚集体形成，1小时时在核膜周围有少量聚集，核转位不明显。T620S-STAT3-GFP在1小时内几乎无STAT3聚集。激光共聚焦显微镜与Western blot的pSTAT3结果基本一致。 结论：有STAT3磷酸化的R382W突变可见核转位现象，STAT3磷酸化弱的V637M突变核转位少，缺乏STAT3磷酸化的T620S突变无核转位。STAT3SH2结构域的V637M和T620S突变较DNA结合域的R382W突变对STAT3磷酸化、聚集体形成及核转位过程影响更为显著。同为SH2D结构域的突变，T620S对STAT3蛋白功能的影响较V637M更显著。深入研究STAT3不同结构域、不同突变对STAT3蛋白功能的影响可进一步阐释AD-HIES发病机制，从而为AD-HIES的治疗提供新途径。
【图文】：

突变患儿的父母没有相同的突变。例 4 和例 5 STAT3 全（因例 5 无 cDNA 标本，仅分析了 STAT3 DNA 23 个外A 例 1：c.1859 C>G, T620S B 例 7：c.1825 A>G, R609GC 例 2：c.1909 G>A, V637M D 例 6：c.1909 G>A, V637M

图 2-1 pAcGFP1-N1 载体质粒图谱Figure 2-1 Plasmids profile of pAcGFP1-N1 vector1.2.2 从滤纸上获得质粒将点有pAcGFP1-N1载体和人STAT3野生型质粒hSTAT3-WT的滤纸各剪成4份放入 1.5mlEP 管中，各取 1 份放入另一 EP 管（余放入-80℃冰箱保存），加入 1×TE50μl，用吸头将滤纸捣碎使其溶解，放入 4℃冰箱过夜。1.2.3 氯化钙法制备感受态细胞（1）从-80℃低温冰箱中取出大肠杆菌 DH5α，待其融化后用接种环蘸取于平板划线接种后放入 37℃孵箱培养 12-16 小时。（2）从平板中挑取直径为 2-3mm 的单菌落，接种于 3-5mlLB 液体培养基中，于 37℃210 转/分振荡培养 12 小时；
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R725.9

【共引文献】

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1 舒岚;高IgE综合征的临床特征和分子诊断[D];重庆医科大学;2011年

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本文编号：2532622