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研究背景银屑病是一种慢性炎症性疾病,是在遗传背景下和多种诱因作用下,通过免疫介导的系统性疾病,皮肤鳞状红斑或斑块状皮疹为其典型皮疹表现。银屑病不仅是一种皮肤病,还因与多种疾病有着密切的联系而被定义为一种系统性疾病,严重影响患者的身心健康。银屑病的具体病因和生物学机制尚不明了,目前已明确免疫系统的失调在银屑病的发病机制中起关键作用。各种免疫细胞,包括角质形成细胞(KC)在内,通过与皮肤组织内各种炎性因子相互作用,最终导致了银屑病的发生。其中,角质形成细胞在银屑病发病过程中异常增殖和分化,促进了疾病发展。研究证实抑制角质形成细胞的异常增殖和炎症反应可以改善银屑病。长链非编码RNA(lncRNA)是非编码RNA家族的成员之一,它可以参与表观遗传学的调控过程,通过在转录水平和转录后的水平调节大量基因的表达,参与多种生物学进程和许多人类疾病的发生。越来越多的研究表明,lncRNAs在银屑病的发病过程中起到了重要的调控作用。研究目的本研究利用lncRNA表达谱芯片技术,通过生物信息理论分析计算和分子生物学功能实验观察,高通量的筛选在银屑病患者皮损比表皮组织中差异表达的IncRNAs。明确lncRNA KLHDC7B-DT(KLHDC7B-DT)和白细胞介素增强子结合因子2(Interleukin Enhancer Binding Factor 2,ILF2)在银屑病皮损组织及角质形成细胞中的表达情况,研究KLHDC7B-DT及ILF2对角质形成细胞增殖及相关炎症因子的影响,验证KLHDC7B-DT与ILF2在银屑病中是否存在相互作用关系,从表观遗传学角度探讨KLHDC7B-DT和ILF2在银屑病发病机制中的作用。研究方法(1)通过lncRNA芯片技术对3对寻常型银屑病皮损组织及健康对照组织中lncRNA表达情况进行检测,分析银屑病皮损组织中差异表达的lncRNAs,运用qRT-PCR验证银屑病皮损组织中目的lncRNA的表达。(2)以人正常表皮角质形成细胞株(NHEK)和永生化人角质形成细胞(HaCaT细胞系和Ker-CT细胞系)为研究对象,给予M5(含10μg/L的IL-1α、IL-17、IL-22、TNF-α、Oncostatin M)刺激,构建银屑病角质形成细胞模型;通过EdU分析、流式细胞术(flow cytometry)、ELISA分别检测M5处理后的角质形成细胞增殖、周期、凋亡及炎症因子IL-6表达水平的变化。(3)运用qRT-PCR检测M5诱导的银屑病角质形成细胞模型中KLHDC7B-DT的表达水平,通过荧光原位杂交(FISH)技术检测角质形成细胞中KLHDC7B-DT的亚细胞分布情况。(4)通过qRT-PCR验证KLHDC7B-DT过表达效率及KLHDC7B-DT干扰效率;通过EdU分析、流式细胞术、ELISA分别检测转染pcDNA-KLHDC7B-DT及siKLHDC7B-DT对M5诱导的角质形成细胞增殖、周期、凋亡及炎症因子IL-6表达水平的影响。(5)通过RNA蛋白结合实验(RNA Pulldown)和RNA免疫共沉淀(RNA immunoprecipitation,RIP)检测 KLHDC7B-DT与 ILF2 的相互结合。(6)运用qRT-PCR、蛋白质免疫印迹法(Western Blot)和免疫组化技术(IHC)检测银屑病皮损组织中ILF2的表达水平。运用细胞免疫荧光(IF)实验观察角质形成细胞中ILF2的亚细胞分布情况。(7)转染siKLHDC7B-DT后,qRT-PCR和Western Blot检测ILF2的表达水平变化;转染siILF2后,qRT-PCR检测KLHDC7B-DT的表达水平变化,明确KLHDC7B-DT与ILF2的调控关系。(8)通过EdU、流式细胞术、ELISA检测转染siILF2对M5诱导的角质形成细胞的增殖及炎症因子IL-6表达水平的调控。共转染siILF2及pcDNA-KLHDC7B-DT,明确ILF2对角质形成细胞的增殖及炎症因子分泌的调控作用是否由KLHDC7B-DT介导。(9)通过Western Blot检测KLHDC7B-DT对STAT3/JNK通路关键蛋白分子表达情况的影响;共转染siILF2及pcDNA-KLHDC7B-DT,通过Western Blot检测ILF2是否通过KLHDC7B-DT调控STAT3和JNK信号通路。研究结果(1)根据LncRNA微阵列芯片结果、文献阅读及生信分析筛选,选择KLHDC7B-DT作为研究对象;qRT-PCR结果提示KLHDC7B-DT在银屑病皮损组织中高表达,与芯片结果一致。(2)加入M5处理之后,EdU分析实验数据结果显示EdU阳性(即正在进行DNA复制)的细胞率升高;根据流式周期染色的结果,细胞的G1期缩短、S期明显延长;流式凋亡染色结果表明,凋亡(早期凋亡和晚期凋亡)角质形成细胞所占比率比率降低;ELISA检测结果显示IL-6表达水平升高。(3)qRT-PCR结果显示,KLHDC7B-DT在银屑病角质形成细胞模型中高表达;FISH检测结果显示,KLHDC7B-DT主要存在细胞核中。(4)在M5处理的HaCaT及Ker-CT细胞中,转染pcDNA-KLHDC7B-DT促进细胞增殖和细胞周期转换,降低细胞凋亡比例,促进IL-6表达;转染siKLHDC7B-DT则抑制细胞增殖和细胞周期转换,增加细胞凋亡比例,抑制IL-6表达。(5)RNA pull-down和RIP检测结果说明KLHDC7B-DT可以与ILF2直接结合。(6)qRT-PCR、Western Blot、IHC结果提示ILF2在银屑病皮损组织及银屑病细胞模型中高表达;IF检测结果显示,ILF2主要存在细胞核中。(7)转染siKLHDC7B-DT后,qRT-PCR和Western Blot结果显示ILF2的表达水平没有变化;转染siILF2后,qRT-PCR结果显示KLHDC7B-DT的表达水平下降,说明干扰ILF2可以下调KLHDC7B-DT的表达。(8)在M5处理的HaCaT及Ker-CT细胞中,转染siILF2之后EdU阳性细胞率降低,细胞周期G1期延长、S期缩短,细胞凋亡比例增高,ELISA检测结果显示IL-6表达水平降低;共转染siILF2及pcDNA-KLHDC7B-DT可以逆转转染siILF2造成的细胞增殖、周期、凋亡及表达IL-6的能力。(9)Western Blot结果显示,转染pcDNA-KLHDC7B-DT增加了磷酸化STAT3以及磷酸化JNK的水平,转染siKLHDC7B-DT降低了 STAT3和JNK通路中磷酸化STAT3以及磷酸化JNK的水平;共转染siILF2及pcDNA-KLHDC7B-DT可以逆转转染siILF2造成的磷酸化STAT3以及磷酸化JNK的表达水平降低。研究结论(1)KLHDC7B-DT和ILF2在银屑病皮损及银屑病细胞模型中高表达,KLHDC7B-DT和ILF2可促进角质形成细胞增殖,促进炎症因子IL-6的表达。(2)ILF2通过直接结合KLHDC7B-DT,调节KLHDC7B-DT的表达水平,影响STAT3/JNK通路,发挥调节角质形成细胞增殖和炎症因子分泌作用,参与银屑病进程。