颗粒蛋白前体（PGRN）促进SLE疾病发展的作用及机制研究

发布时间：2020-07-06 19:12

【摘要】：研究背景:系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种全身多器官、多系统受损的自身免疫性疾病。狼疮性肾炎(lupus nephritis,LN)是SLE最严重的并发症,约20%的LN患者10年可能发展为尿毒症,严重危害人体健康,带来沉重的社会负担。因此,阐明SLE的发病机制,寻找新的治疗靶点迫在眉睫。PGRN是一种多效能的生长因子,多项研究显示其在免疫调节、损伤修复、炎症反应和宿主防御等多种生理病理过程中发挥重要作用。早期研究发现PGRN可通过调控不同的信号通路,发挥促进或抑制疾病发展的作用。有研究表明IFN-α在SLE中发挥了重要作用,而我们的前期研究显示PGRN调控了IRF1的表达,该蛋白是调控IFN-α的重要转录因子,同时我们发现活动期SLE患者血清中PGRN水平较正常对照组显著增高,因此,我们推测PGRN可能通过调控IFN-α在SLE疾病的发展中发挥了作用。目的:综合前期实验结果和文献报道,我们提出了一个科学假设,即PGRN通过调控IFN-α的表达,促进SLE疾病的炎症反应,加重SLE的组织损伤,促进疾病的发展。本研究拟通过临床标本检测和缺陷动物实验对这一假设进行初步验证,为SLE的发病机制提供新的实验证据,同时为SLE的免疫新疗法开辟新的思路。方法:首先采用ELISA方法分别检测儿童和成人活动期SLE患者血清中的PGRN蛋白表达水平;然后用pristane建立小鼠SLE疾病模型,经ELISA法检测PGRN在SLE小鼠中的蛋白表达水平。将WT小鼠和PGRN~(-/-)小鼠分别建立SLE模型之后,通过小鼠组织器官和肝肾功能损伤、IFN-α和IFNAR水平、T细胞免疫应答及细胞因子变化、自身抗体变化的观察,评估PGRN在SLE疾病中发挥的免疫作用。同时采用WT小鼠和IFNAR~(-/-)小鼠建立SLE疾病模型后经腹腔给予rIFN-α蛋白,观察小鼠组织器官损伤、炎症程度变化,探索SLE中PGRN发挥免疫作用的途径。并采用免疫印迹技术对相关信号通路进行初步探索。结果:与正常对照组比较,儿童和成人活动期SLE患者PGRN蛋白水平均显著升高,然后建立小鼠SLE疾病模型,经ELISA法检测PGRN水平,显示PGRN在SLE疾病小鼠外周血和肺脏中也表达升高。相比WT的SLE小鼠,PGRN~(-/-)的SLE小鼠肾、肺、脾等脏器的炎症细胞浸润、组织水肿、坏死等组织病理损伤明显减轻,反映肝细胞损伤的转氨酶ALT和AST,反映肾脏损伤的BUN和Cr、IFN-α和IFNAR水平均显著降低,提示PGRN可上调IFN-α的表达,促进SLE疾病的发展。进一步发现:IFNAR~(-/-)的SLE疾病小鼠,组织损伤和炎症因子显著降低,而IFNAR~(-/-)的SLE疾病小鼠腹腔注射rIFN-α蛋白后,炎症损伤明显加重,与PGRN缺陷后的效应一致,提示IFN-α具有与PGRN类似的促进SLE发展的作用。免疫反应研究显示,PGRN缺陷后引起T细胞(Th1、Th2、Th17和Treg)和B细胞免疫应答失衡,引起炎症因子(IFN-γ、IL-17A)和自身抗体(Anti-ds DNA、Anti-ribosomal P0)含量明显降低,与IFN-α的效应相吻合,提示PGRN在SLE中的有害作用可能是通过上调IFN-α的表达而实现的。结论:PGRN在SLE中可上调IFN-α的表达,促进SLE小鼠Th1细胞应答,抑制Treg细胞的分化,增加自身抗体的水平,从而促进炎症的发生,加重组织损伤,促进SLE疾病的发展。因此阻断PGRN可能是治疗SLE的一个新的有效途径。
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R593.241
【图文】：

标本,儿童,表达水平,血清

图 1 临床 SLE 患者血清中 PGRN 表达水平（A）儿童标本（B）成年标本Fig 1 SLE results in elevated serum progranulin (PGRN) levels.(A) Progranulin concentration was measured by ELISA in serum samples collected from 27pediatric patients with SLE and from 21 healthy control subjects.(B) Progranulin concentrations were measured by ELISA in serum samples collected from 30adult patients with SLE and from 25 healthy control subjects.Horizontal bars represent median values, and dots represent individual participants.,compared between groups3.2 PGRN 在 Pristane 诱导的 SLE 动物模型中表达显著升高3.2.1 构建 SLE 疾病的小鼠模型为验证上述临床结果并进行后续的免疫机制研究，我们用 Pristane 诱导法构建SLE 疾病的小鼠模型[40]，对 SLE 小鼠的脏器损伤以及炎症因子进行检测，以判断SLE 模型是否建立成功。结果显示：与正常对照比较，3 月 SLE 模型小鼠肺部大体可见显著出血水肿，

肾脏,诱导法,石蜡切片,肺脏

36图 2 SLE 小鼠组织损伤显著加重（A）Pristane 诱导法建模，3 月 SLE 外观（B）肺脏、肾脏和脾脏经石蜡切片后 HE 染色（C）肾脏经石蜡位，检测肾脏中免疫复合物的沉积(每组各 5 只）Fig2 Obvious aggravation of tissue damage in Experimental SLE modlung, kidney and spleen of SLE mouse (3 months after pristane injectiand spleen paraffin sections were stained with HE . (C) Immunofluoreanalysis was used to examine the deposition of immune complexes in ki(n= 5 per group)

肾损伤,血清,小鼠

图 3 SLE 小鼠肝功能损伤显著加重 (每组各 5 只）Fig 3 Obvious aggravation of liver function injury in mice with SLE(n= 5 per group)如图 4 所示：与正常对照比较，6 月 SLE 小鼠，与肾损伤有关的血清 BUN、Cr 显著增高，提示 SLE 小鼠肾功能损伤较正常小鼠显著加重。图 4 SLE 小鼠肾功能损伤显著加重 (每组各 5 只）

【参考文献】