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白介素21对角质形成细胞角蛋白17表达的影响及其分子机制的研究

作　者: 何争
导　师: 王刚
学　校: 第四军医大学
专　业: 皮肤病与性病学
关键词: 银屑病 白介素21 角蛋白17 STAT3 ERK1/2
分类号: R758.63
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


银屑病是一种常见的易反复发作的慢性炎症性皮肤病，其发病机制尚不清楚。目前认为它是一种由辅助性T细胞（Th细胞）为主介导的自身免疫性疾病，多种炎症细胞及细胞因子参与其发病过程。在银屑病患者皮损中，角质形成细胞（KC）所表达的角蛋白谱会发生改变，其中包括角蛋白17（K17）水平显著升高。K17作为“银屑病增殖相关角蛋白”在正常皮肤中不表达或表达量很低，而在银屑病患者的皮损中则是高表达，同时其表达水平与银屑病发病过程和严重程度有一定相关性。本课题组前期研究发现K17与银屑病的关系非常密切，在银屑病发病过程中可能存在“自身反应性T细胞——细胞因子——K17”作用环路，在这个环路中K17可以激活自身反应性T细胞，使之分泌一些银屑病相关细胞因子如γ-干扰素（IFN-γ）、白介素17（IL-17）等，从而引发局部的表皮增生和免疫炎症反应。同时还可以通过上调KC中K17的表达，进一步激活自身反应性T细胞，形成一个相互促进的恶性环路，参与银屑病的发生发展。白介素21（IL-21）主要来源于CD4+T细胞，因其受体分布广泛而被视为一种多效性的前炎症因子，在多种炎症性和自身免疫性疾病中发挥作用。IL-21在银屑病患者皮损中的mRNA和蛋白水平显著高于健康对照，且能够刺激小鼠和银屑病患者正常表皮的KC进行增殖，同时伴有真皮炎症细胞的浸润，与银屑病斑块的病理改变类似，提示IL-21可能在银屑病发生发展过程中发挥一定的作用。那么，IL-21与银屑病严重程度是否相关？其对本课题组前期研究的重点——“银屑病增殖相关角蛋白”K17的表达是否有影响及其调控机制又如何？本实验针对以上问题展开相关研究。目的：检测斑块型银屑病患者血清IL-21的表达水平及其与疾病严重程度的相关性，研究IL-21对KC表达K17的影响及其表达调控的具体分子机制。方法：采用酶联免疫吸附实验（ELISA）法检测银屑病患者和健康对照的血清IL-21水平，用统计学方法比较两者有无差异，并分析银屑病患者血清IL-21水平与疾病严重程度评分（PASI评分）是否存在相关性。用不同浓度的IL-21（0ng/mL、12.5ng/mL、25ng/mL、50ng/mL、100ng/mL）和250U/mL的IFN-γ分别刺激KCs24h和48h提取RNA和蛋白，采用实时荧光定量聚合酶链反应（Real-time PCR）、Western blot和细胞免疫荧光染色分别检测K17mRNA和蛋白的表达水平，统计分析二者之间是否存在剂量依赖关系，并筛选合适的刺激浓度继续后续分子通路实验。用筛选出的合适浓度IL-21分别刺激KCs0min、10min、20min、30min，用Western blot和细胞免疫荧光染色筛选在KC中出现酪氨酸磷酸化的信号通路分子。最后为验证前期实验中所激活的信号转导通路是否与KC中K17的上调有关，我们预先采用相应的通路抑制剂处理细胞2h,再用IL-21刺激KCs，利用Western blot、Real-time PCR和细胞免疫荧光染色检测信号通路抑制剂能否抑制IL-21诱导的K17表达。结果：寻常型银屑病患者血清IL-21水平高于健康对照（P＜0.01），且与其PASI评分呈显著正相关（r=0.471，P＜0.01）。采用12.5ng/mL、25ng/mL、50ng/mL、100ng/mL IL-21分别刺激KCs24h和48h后，均出现不同程度的K17表达。与空白对照组相比，12.5ng/mL和25ng/mL组的mRNA及蛋白表达水平有一定程度的增加，但无统计学差异，而50ng/mL和100ng/mL组的mRNA及蛋白表达水平显著高于空白对照，且有统计学差异（P＜0.05），IL-21浓度和K17的表达量之间存在剂量依赖关系。采用50ng/mL IL-21分别刺激KCs10min、20min和30min，均可出现信号转导和转录激活因子3（STAT3）、细胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）通路的激活。最后采用STAT3特异性通路抑制剂（Piceatannol）和ERK1/2特异性通路抑制剂（PD-98059）预先处理KCs2h，再用50ng/mL IL-21刺激KCs，K17mRNA和蛋白的表达均受到抑制。结论：本研究证明寻常型银屑病患者血清IL-21水平高于健康对照，且与PASI评分呈显著正相关，说明IL-21与银屑病关系密切，可能参与银屑病的发生过程。IL-21能够上调K17的表达，且存在剂量依赖关系。其具体调控机制是通过激活STAT3和ERK1/2来实现的，说明IL-21在银屑病中所发挥的作用可能与K17有关。IL-21可在角蛋白水平上参与银屑病的发生发展，同时也丰富和补充了本课题组前期研究所提出的“自身反应性T细胞——细胞因子——K17”的环路假说，为银屑病的发病机理研究和治疗提供了新的策略。

全文目录


缩略语表  5-7
中文摘要  7-10
ABSTRACT  10-13
前言  13-15
文献回顾  15-23
1 材料  23-29
2 实验方法  29-44
3 结果  44-51
4 讨论  51-55
小结  55-56
参考文献  56-62
个人简历和研究成果  62-63
致谢  63

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中图分类: > 医药、卫生 > 皮肤病学与性病学 > 皮肤病学 > 原因未明的皮肤病 > 牛皮癣（银屑病）
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