组蛋白去乙酰化酶在特发性间质性肺炎发病机制中的初步探索

发布时间：2020-08-13 07:40

【摘要】：背景和目的:隐源性机化性肺炎(COP)和特发性肺纤维化(IPF)均属于特发性间质性肺炎(IIP),二者的肺组织病理中均可见肺成纤维细胞与肌成纤维细胞,但糖皮质激素疗效却相差甚远,具体机制不明。组蛋白乙酰化与去乙酰化修饰可以改变组蛋白与DNA的亲和状态,来调控下游基因的表达,参与脏器纤维化发生发展过程。糖皮质激素发挥抗炎作用也需要组蛋白去乙酰化酶(HDAC)的参与。本研究拟通过比较IPF和COP患者外周血及肺组织中HDAC的水平,并对外周血HDAC总体活性与患者临床参数进行相关性分析,初步探索HDAC在IPF、COP发病机制中的可能作用,为IPF这一难治性疾病的治疗提供新的思路。研究方法:(1)采集IPF组(n=15)、COP组(n=15)及对照组(n=15)外周血,分离外周血单个核细胞(PBMC),进行核浆分离,采用荧光法测定各组HDAC总体活性,并分析其与各组临床参数的相关性,进一步为肺组织实验提供提示。(2)采集石蜡包埋的IPF肺组织(n=5)、COP肺组织(n=5)及正常肺组织(n=5),正常肺组织为距病灶5cm以上的肺组织,经HE染色选取成纤维细胞灶肺组织提取RNA,并进行Real time-PCR,检测各组肺组织中I类HDAC基因表达水平,同时检测各组成纤维细胞功能相关基因(FAS和Thy-1)及糖皮质激素受体β(GRβ)基因表达水平。取各组肺组织进行免疫组织化学染色,检测各组成纤维细胞及炎细胞中HDAC1、HDAC2的表达水平。结果:(1)外周血实验:1)IPF组及COP组PBMC胞质蛋白HDAC活性分别为(724±216)nmol/L、(718±245)nmol/L,高于健康对照(409±105)nmol/L(均P0.01)。2)IPF组及COP组PBMC核蛋白HDAC活性分别为(2309±708)nmol/L、(3310±1005)nmol/L,高于健康对照(1572±611)nmol/L(均P0.01)。3)COP患者PBMC核蛋白HDAC活性高于IPF患者(Z=-2.840,P=0.005)。4)PBMC核蛋白HDAC活性与IPF患者FEV1、DLCO呈负相关(r=-0.574,P=0.025;r=-0.583,P=0.029),与 COP 患者 FVC、TLC 呈负相关(r=-0.846,P=0.016;r=-0.900,P=0.015)。(2)肺组织实验:1)IPF 与 COP 肺组织的I类HDAC基因表达水平存在差异:IPF患者肺组织HDAC2 mRNA表达高于COP及正常肺组织(P=0.044;P=0.018);IPF及COP患者肺组织HDAC3 mRNA表达均低于正常肺组织(P=0.043;P=0.001);IPF、COP及正常肺组织HDAC1、8mRNA表达水平无统计学差异(F=0.115,P=0.892;x2=4.34,P=0.114)。2)IPF及COP成纤维细胞灶肺组织Thy-1、FAS基因mRNA表达水平均低于正常肺组织(均P0.05),IPF及COP组间无统计学差异(均P0.05)。3)IPF、COP及正常肺组织GRβ基因mRNA表达水平无统计学差异(F=3.243,P=0.075)。4)免疫组化显示:正常肺组织成纤维细胞HDAC1、2呈阴性表达,IPF、COP肺组织成纤维细胞HDAC1、2均呈阳性表达;IPF成纤维细胞HDAC2表达高于COP、HDAC1表达低于COP,但IPF炎细胞中HDAC1、2表达均低于COP,差异均具有统计学意义(均P0.05)。结论:IPF和COP患者外周血HDAC总体活性升高、肺组织HDAC1及HDAC2表达上调,其PBMC核蛋白HDAC总体活性可能与患者肺纤维化程度相关。IPF与COP肺组织成纤维细胞HDAC1、2上调可能与二者肺组织Thy-1、FAS表达下降有关,导致二者均发生成纤维细胞异常聚集。IPF肺组织未见GRβ表达上调,虽然其肺组织成纤维细胞灶HDAC2表达高于COP,但炎细胞HDAC1、2表达均低于COP,这可能与糖皮质激素对IPF疗效不佳有关。
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R563.13
【图文】：

l:逦ｊ逦＾ｊ逡逑Ａ邋３邋１５００，逦＇逦＇￣＇逦６邋３邋６０００１逦本逡逑Ｉ－逦Ｉ－逡逑ＣＯＰ逦ＩＰＦ逦对照逦ＣＯＰ逦，ＰＦ逦对照逡逑图卜１各组ＰＢＭＣ胞质蛋白及核蛋白ＨＤＡＣ活性逡逑２．吡非尼酮及糖皮质激素对ＨＤＡＣ总体活性的影响逡逑（１）邋ＩＰＦ患者未治疗组与吡非尼酮治疗组ＨＤＡＣ活性比较：对ＩＰＦ患者进行逡逑分析，初治组（６例）与卩比非尼酮治疗组（６例）患者胞质蛋白ＨＤＡＣ活性比逡逑异无统计学意义（Ｚ＝－０．９４３，Ｐ＝０．３４５），但均高于健康对照组（Ｚ＝－２．２０１，尸＝０．０２８；逡逑２．２０１，尸＝０．０２８）。二者核蛋白ＨＤＡＣ活性比较差异也无统计学意义（Ｚ＝－０．３１４，逡逑．７５３），但均高于健康对照组（Ｚ＝－２．２０１，尸＝０．０２８；邋Ｚ＝－１．９９２，尸＝０．０４６）。见图逡逑。逡逑＊邋．邋＊逡逑＇＇

逦北京协和医学院博士学位论文逡逑（２）邋ＣＯＰ患者未治疗组与糖皮质激素治疗组与ＨＤＡＣ活性比较：逡逑对ＣＯＰ患者进行亚组分析，未治疗组（６例）及激素治疗组（６例）胞质蛋白逡逑ＨＤＡＣ活性比较差异无统计学意义（Ｚ＝－０．１０５，Ｐ＝０．９１７），均高于健康对照组（Ｚ＝－逡逑２．２０１，尸＝０．０２８；邋Ｚ＝－２．２０１，尸＝０．０２８）。两组核蛋白ＨＤＡＣ活性比较差异也没有统逡逑计学意义（Ｚ＝－０．９４３，尸＝０．３４５），但均高于健康对照组（Ｚ＝－２．２０１，尸＝０．０２８；邋Ｚ＝－逡逑２．２０１，尸＝０．０２８）。见图卜３0逡逑一l:逦．逦＊逡逑Ｊ逦＞逦＜逦？逦逦－逦逦逦■＜逡逑

逑ｉ逦初治纽邋掂皮质激尜逦对照逦—０邋初治组邋糖皮？激累逦对？逡逑图１－３邋ＣＯＰ患者初治组及糖皮质激素治疗组胞质蛋白及核蛋白ＨＤＡＣ活性逡逑３．核蛋白ＨＤＡＣ活性与临床参数的关系逡逑（１）逦ＣＯＰ患者ＰＢＭＣ核蛋白ＨＤＡＣ活性与临床参数的关系逡逑经过相关性分析后发现，ＣＯＰ患者ＰＢＭＣ核蛋白ＨＤＡＣ活性与ＬＤＨ呈正相逡逑关（ｒ＝０．７４６，尸＝０．０３４），与ＦＶＣ占预计值％、ＴＬＣ占预计值％呈负相关（７＝－０．８４６，逡逑？＝０．０１６；邋ｒ＝－０．９００，尸＝０．０１５），见图邋１－４。ＣＯＰ邋患者邋ＰＢＭＣ邋核蛋白邋ＨＤＡＣ邋活性与逡逑ＥＳＲ、ｈｓＣＲＰ、ＦＥＶ！占预计值％、ＦＥＶｉ／ＦＶＣ、ＤＬＣＯ占预计值％均未见明显相关性。逡逑１５0１＾°r2逦１00１邋＾０．９００逡逑，＾施逦＾邋９0＿逦＾－０．５逦％逦．逡逑Ｉ１。。—逦｜８0－逡逑？逦宅逦＼逡逑 二逦、逦－－７０－逦＼逡逑＾５０＇邋？？邋＾６0－邋？＇、逡逑0＿逦ｉ逦ｈ逦１逦Ｉ逦１逦５０＿逦１逦Ｉ逦Ｉ逦ｔ邋．邋Ｉ逡逑０逦１０００逦２０００逦３０００逦４０００逦５０００逦０逦１０００逦２０００逦３０００逦４０００逦５０００逡逑ＰＢＭＣ核蛋白ＨＤＡＣ活性（ｍｎｏｉ／Ｌ）逦ＰＢＭＣ核蛋白ＨＤＡＣ活性（ｒｎｎｏｌ／Ｌ）逡逑图１－４邋ＣＯＰ患者ＰＢＭＣ核蛋白ＨＤＡＣ活性与临床参数的关系逡逑（２）逦ＩＰＦ患者ＰＢＭＣ细胞核ＨＤＡＣ活性与临床参数的关系逡逑经过相关性分析发现，ＩＰＦ患者ＰＢＭＣ细胞核ＨＤＡＣ活性与ＦＥＶｉ占预计值％、逡逑ＤＬＣＯ邋占预计值％呈负相关（ｒ＝－０．５７４

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