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TLR信号通路有关基因与系统性红斑狼疮的相关性研究

作　者: 张宁
导　师: 叶冬青
学　校: 安徽医科大学
专　业: 流行病与卫生统计学
关键词: 系统性红斑狼疮 TLR信号通路发病机制
分类号: R593.241
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

系统性红斑狼疮(Systemic lupus erythematosus, SLE)是一种可以对人类健康产生严重危害的典型自身免疫性疾病,以B细胞的过度活化、T细胞的异常激活以及机体对凋亡细胞和免疫复合物的清除缺陷为特征。其显著特点是大量自身抗体产生、补体激活和免疫复合物沉积,导致组织和器官损伤。目前SLE的病因仍未阐明,研究一般认为是由于在遗传、环境等诸多因素的共同作用下导致了机体的免疫系统功能紊乱,从而引起机体发病。以往的研究多集中在获得性免疫在其发病中的作用,近年来的研究表明,固有免疫的异常激活在SLE的免疫发病机制中也起着重要作用。固有免疫系统是机体抵抗病原体入侵的第一道防线,TLR家族在哺乳动物的固有免疫系统中发挥着关键作用。核酸可以通过低甲基化、氧化和高含量的CpG而表现出免疫原性。B细胞和浆细胞样树突状细胞表面的TLRs识别自身核酸是SLE发病机制中的一个重要步骤。不同的TLRs识别不同类型的分子,如TLR2和TLR4主要识别细菌的细胞壁成分,但是TLR3、7、9分别识别双链RNA、单链RNA以及非甲基化DNA。除了识别不同的配体,不同的TLRs还具有不同的细胞定位并激活不同的信号转导途径。有研究显示SLE患者TLRs的表达水平显著高于健康对照。此外,多项研究发现SLE患者外周血淋巴细胞中TLRs、TLR相关细胞因子和趋化因子表达异常。TLR的激活通过引起I型干扰素的产生在SLE的发病机制中产生作用。TLRs的过表达可能引起单核细胞、B和T淋巴细胞的异常活化,从而导致趋化因子以及细胞因子的产生,表明了TLR信号通路的异常在SLE的发病中起到了关键作用。SLE尚无特异性治疗方法,目前的治疗还仅仅是以控制症状为目标。只有深入研究SLE的发病机制,才可能寻找到更为有效的疾病治疗策略。TLR信号通路的研究可以为TLR在自身免疫性疾病中的作用提供新的研究平台,同时有助于应用TLR靶向治疗自身免疫性疾病的研究。目前的研究大多数仅限于单个基因或者单个位点变异与SLE的关联性研究,而针对免疫信号转到途径上所有功能相关基因的研究尚缺乏。因此,本研究借助我们已建立的SLE遗传资源库,采用病例对照研究的方法,结合QRT-PCR基因芯片技术,筛查TLR信号转导途径上的差异表达基因。同时结合临床特征,分析这些基因的表达水平与脏器损伤之间的相关性。目的比较SLE患者和健康对照外周血白细胞中TLR信号通路相关基因的mRNA表达水平,从而筛选差异表达基因。同时结合临床资料,分析这些基因表达水平与SLE脏器损伤和临床特征之间的相关性。方法病例来自于两所三级甲等医院即安徽医科大学第一附属医院风湿免疫科以及安徽医科大学附属省立医院风湿免疫科的SLE患者,以健康个体为正常对照;问卷的设计参照美国风湿病学会1997年修订的SLE分类标准以及SLE疾病活动指数,收集患者的一般流行病学情况和临床资料、实验室资料。采集研究对象的血样,提取总RNA之后逆转录合成cDNA,采用Q-PCR基因芯片技术检测TLR信号通路相关基因的mRNA表达水平。统计学分析采用SPSS 10.0软件,把P<0.05且基因表达水平上调或下调超过2倍标准判定为差异有统计学意义。结果(1)本研究共收集SLE的新发病例25例,健康对照15例。患者的主要首发症状前三位依次为60.0%的患者具有关节炎、56.0%的患者具有颊部红斑或盘状红斑、32.0%的患者具有肾脏损害,大多数人的首发症状数都在两个及以上。(2)SLE患者与健康对照相比,23个基因表达异常,其中17个基因的表达量上调,分别是CCL2(3.58倍,P=0.0372)、CLEC4E(4.23倍,P=0.0002)、CXCL10(2.77倍,P=0.0147)、EIF2AK2(6.17倍,P=0.0000)、FOS(2.23倍,P=0.0019)、IL10(2.43倍,P=0.0058)、IL8(3.10倍,P=0.0017)、JUN(2.36倍,P=0.0265)、LY96(3.05倍,P=0.0000)、RIPK2(2.55倍,P=0.0000)、MAP2K3(2.38倍,P=0.0000)、NFKBIA(3.15倍,P=0.0004)、REL(2.07倍,P=0.0022)、PELI1(3.37倍,P=0.0000)、TBK1(2.22倍,P=0.0000)、TLR4(3.15倍,P=0.0002)和TLR2(3.35倍,P=0.0000);6个基因的表达量下调,分别是FADD(-4.14倍,P=0.0130)、HSPA1A(-2.56倍,P=0.0198)、HSPD1(-2.34倍,P=0.0066)、CD180(-2.01倍,P=0.0122)、SIGIRR(-2.08倍,P=0.0021)和TNFRSF1A(-2.35倍,P=0.0179)。(3)SLE合并肾炎与不合并肾炎患者相比, TLR5表达下调(-2.10倍,P=0.0325)。(4)SLE合并关节炎与无关节炎患者相比,8个基因的mRNA表达量显著下调,分别是HSPA1A(-3.98倍,P=0.0129)、CD86(-2.66倍,P=0.0204)、CASP8(-4.00倍,P=0.0321)、HSPD1(-2.19倍,P=0.0388)、IL1B(-3.55倍,P=0.0118)、TLR7(-2.63倍,P=0.0104)、TLR8(-2.66倍,P=0.0452)、TNFRSF1A(-2.81倍,P=0.0243)。结论本研究发现SLE患者TLR信号通路上多个环节的多个相关基因表达水平发生了改变,这些异常表达的相关因子涉及TLR家族基因、激活TLR信号通路的受体、接头蛋白基因、与TLR相互作用的蛋白基因、TLR效应因子基因、信号通路下游成员基因及其转录靶基因。表明TLR信号通路可能是导致SLE发病的一条重要免疫调节信号通路。该条通路上的异常表达基因有可能参与了SLE的病理过程,同时可能与合并狼疮肾炎或者关节炎有关,因此可以作为SLE的候选易感基因。全面而深入地研究TLR信号通路在SLE发病中的作用将有助于进一步阐明SLE的发病机制,为开发药物靶向治疗提供线索。

全文目录

英文缩略词表  5-7
中文摘要  7-10
Abstract  10-14
1 前言  14-21
2 材料与方法  21-44
3 结果  44-57
4 讨论  57-72
5 结论  72-73
参考文献  73-83
附录  83-86
致谢  86-88
综述  88-105
  参考文献  100-105
附件  105-108

TLR信号通路有关基因与系统性红斑狼疮的相关性研究

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