IgA1糖基化和组蛋白乙酰化参与IgA肾病发病的研究

发布时间：2021-03-01 18:48

  IgA肾病(IgAN)是全世界范围内最常见的肾小球肾炎,是引起肾衰竭的重要病因。IgAN临床表现多样,其发病机制至今仍不完全清楚。半乳糖缺失的糖基化IgA1(Gd-IgA1)是唯一能与Ig G或IgA1结合形成免疫复合物的成分。Gd-IgA1可以自身积聚或与Ig G或抗Gd-IgA1的抗体结合形成免疫复合物沉积在肾小球系膜区。这些沉积的免疫复合物可以活化系膜细胞,促进其增殖和分泌细胞外基质,释放细胞因子和炎症趋化因子,从而引起肾脏损伤。因此,含有Gd-IgA1的免疫复合物形成是IgAN发病机制中的关键因素之一。IgA1的糖基化修饰与半乳糖基转移酶(C1Gal T1)和唾液酸转移酶(ST6GALNAC2)密切相关。IgAN是由多基因和环境因素共同发挥作用的复杂性疾病。表观遗传学通过调节基因和环境的相互作用从而影响着人类的疾病。组蛋白乙酰化修饰是最早发现的组蛋白修饰方式,其在IgAN的发病机制中的作用尚不清楚。本课题拟通过体内及体外研究探讨IgA1糖基化异常及组蛋白乙酰化修饰异常在IgAN发病过程中的作用。研究发现IgAN组较健康对照组血浆IgA和Gd-IgA1水平均显著升高(均P0.0001)。相关性分析发现:IgAN患者血浆Gd-IgA1水平与24h尿蛋白定量呈正相关(r=0.479,P0.001)。IgAN组外周单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)C1GALT1 m RNA的表达量是健康对照组的0.38±0.07倍(P0.01),ST6GALNAC2的m RNA表达量是健康对照组的2.31±0.48倍(P0.05)。与健康对照组比较,IgAN组外周血PBMC的组蛋白H3乙酰化水平显著升高(P0.05),H4乙酰化水平显著升高(P0.01)。IgAN组PBMC的组蛋白乙酰基转移酶P300、CREBBP m RNA的表达明显升高,分别是健康对照组的2.81±0.39倍和2.44±0.27倍(均P0.01);组蛋白去乙酰化酶HDAC1、HDAC2、HDAC3、HDAC7和HDAC8 m RNA的表达量分别是健康对照组的2.20±0.18倍(P0.001)、0.44±0.08倍(P0.05)、0.98±0.18倍(P0.05)、1.02±0.21倍(P0.05)和1.47±0.25倍(P0.05)。IgAN患者PBMC中C1GALT1基因启动子区域组蛋白H3、H4乙酰化程度较健康对照组显著降低,分别为健康对照组的0.43±0.20倍(P0.05)和0.62±0.11倍(P0.01);ST6GALNAC2基因启动子区域组蛋白H3、H4乙酰化程度均显著升高,分别为健康对照组3.42±1.32倍(P0.05)和2.07±0.29倍(P0.05)。肾脏组织免疫荧光显示:IgAN患者肾组织中HDAC1明显上调而H3Ac蛋白显著减少,呈低乙酰化状态。体内研究发现:IgAN患者血浆中的MCP-1、TNF-α(均P0.01)蛋白表达水平升高。IgAN患者PBMC的MCP-1,TNF-α,NF-κB,IL-1β和IL-6的m RNA表达均显著升高,分别为健康对照组的3.52±0.89倍(P0.05)、4.16±0.55倍(P0.001)、1.80±0.35倍(P0.05)、1.41±0.49(P0.05)和2.56±0.22倍(P0.01)。进一步应用人炎症因子蛋白芯片观察不同IgA1[健康对照者来源的单体IgA1(N-IgA1)、健康对照者来源的聚合体IgA1(N-a IgA1)、IgAN患者来源的单体IgA1(P-IgA1)和IgAN患者来源的聚合体IgA1(P-a IgA1)]及PBS对照组(control组,即加入同体积的0.01mol/L PBS)对体外培养的人系膜细胞(HMC)炎症因子表达的影响。结果发现:P-a IgA1组细胞上清液IL-6s R、TNF-α、RANTES、TIMP-1、TIMP-2和TNF RII显著上调;P-a IgA1能够显著促进HMC的增殖。应用Western blot法发现不同IgA1均可上调HMC HDAC1蛋白表达,尤以P-a IgA1组最为明显。用HDAC1抑制剂丙戊酸钠(VPA)干预可以减少上述炎症因子的表达,抑制P-a IgA1引起的HMC的增殖。研究发现P-a IgA1能够显著促进HMC合成细胞外基质,上调纤溶酶原激活物抑制剂(PAI-1)的表达;VPA能够下调HDAC1的表达,上调H3Ac的表达,提高系膜细胞乙酰化水平,显著减少细胞外基质的合成,上述研究结果显示IgAN患者存在组蛋白乙酰化修饰异常;组蛋白乙酰化修饰参与了IgA1糖基化过程;P-a IgA1作用于系膜细胞具有促炎症和促纤维化作用,而HDAC的抑制剂VPA可以抑制P-a IgA1刺激系膜细胞所产生的炎症和促纤维化作用。该研究结果丰富了IgAN的发病机制,可为IgAN的治疗提供新的思路。



本文编号：1607015