梅潔花 崔 冬 王 勤 溫鵬強(qiáng) 徐明國 唐 根 劉 琮 李成榮 王國兵
·論著·
急性期川崎病γ干擾素組蛋白乙?;淖兗耙饬x初探
梅潔花1,3崔 冬1,3王 勤2溫鵬強(qiáng)1徐明國1唐 根1劉 琮1李成榮1王國兵1
目的 探討急性期川崎病(KD)患兒IFN-γ組蛋白乙?;淖兗捌湓贙D免疫發(fā)病機(jī)制中的作用。方法 以2015年2月至2016年6月深圳市兒童醫(yī)院診斷并住院治療的KD患兒為KD組,經(jīng)IVIG治療后為KD-IVIG組,KD組依冠狀動脈有無損傷分為冠狀動脈損傷(KD-CAL+)亞組和無冠狀動脈損傷(KD-CAL-)亞組,于IVIG治療前、后取血備檢;同期體檢的健康兒童為對照組。采用染色質(zhì)免疫共沉淀法檢測外周血CD4+T細(xì)胞IFN-γ組蛋白H3乙酰化水平及組蛋白乙?;竝300和去乙?;窰DAC1/2結(jié)合水平;流式細(xì)胞術(shù)檢測外周血CD4+IFN-γ+細(xì)胞(Th1)比例及IFN-γ、pSTAT4、pSTAT5和T-bet蛋白表達(dá)水平;實時熒光定量PCR檢測CD4+T細(xì)胞IFN-γ、IL-2Rα/β、IL-12Rβ1/2、IL-18Rα/β和ITLR4 mRNA表達(dá);ELISA檢測外周血漿中IL-12、IL-2和IL-18濃度。結(jié)果 ①KD患兒38例(男20例),年齡1~5.2歲;KD-CAL+亞組16例,KD-CAL-亞組22例。對照組32例(男17例),年齡1.2~4.9歲。KD組和對照組年齡、性別差異無統(tǒng)計學(xué)意義。②急性期KD患兒Th1細(xì)胞比例、IFN-γmRNA和蛋白表達(dá)及其組蛋白乙酰化水平顯著高于對照組(P<0.05),且KD-CAL+亞組高于KD-CAL-亞組(P<0.05),經(jīng)IVIG治療后明顯恢復(fù)(P<0.05)。③急性期KD患兒CD4+T細(xì)胞IFN-γ組蛋白乙?;竝300結(jié)合水平顯著增加(P<0.05),HDAC1/2結(jié)合水平明顯降低(P<0.05),p300/HDAC1/2明顯高于對照組且與IFN-γ組蛋白H3乙酰化水平呈正相關(guān) (r=0.52;P<0.05),經(jīng)IVIG治療后均有所恢復(fù)(P<0.05)。其中KD-CAL+亞組p300結(jié)合水平及p300/HDAC1/2比值均高于KD-CAL-亞組 (P<0.05),而HDAC1/2結(jié)合水平則低于后者(P<0.05)。④急性期KD患兒血漿IL-2、IL-12和IL-18濃度顯著增高(P<0.05),CD4+T細(xì)胞表面受體IL-2Rα/β、IL-12Rβ1/2、IL-18Rα/β和TLR4及其下游信號分子pSTAT5、pSTAT4、T-bet和MyD88表達(dá)明顯上調(diào)(P<0.05),且KD-CAL+亞組前述各項均高于KD-CAL-亞組(P<0.05),經(jīng)IVIG治療后均有不同程度恢復(fù)(P<0.05)。結(jié)論 IFN-γ組蛋白過度乙酰化可能是導(dǎo)致急性期KD患兒免疫功能紊亂的重要因素之一。
川崎??; IFN-γ; 組蛋白乙?;?Th1細(xì)胞; 免疫
川崎病(KD)是一種急性免疫功能紊亂所致的全身血管炎綜合征,其病因及發(fā)病機(jī)制迄今仍未完全闡明[1-3]。Ⅰ型輔助性T細(xì)胞(Th1)是一類介導(dǎo)機(jī)體細(xì)胞免疫功能的T細(xì)胞亞群,其數(shù)量或功能異常可導(dǎo)致自身免疫性疾病的發(fā)生[4-6]。IFN-γ是Th1細(xì)胞分泌的標(biāo)志性細(xì)胞因子,在其分化、成熟及免疫功能中發(fā)揮著重要作用。研究已證實外界刺激或細(xì)胞微環(huán)境改變可導(dǎo)致Th1細(xì)胞IFN-γ蛋白表達(dá)及功能異常[7-9],但調(diào)節(jié)IFN-γ表達(dá)的分子機(jī)制尚不完全清楚。組蛋白乙酰化是一種常見的表觀遺傳學(xué)修飾,通過改變?nèi)旧|(zhì)的空間結(jié)構(gòu)而調(diào)節(jié)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄活性[10,11]。本文通過觀察KD患兒IFN-γ基因組蛋白乙?;揎椉跋嚓P(guān)信號的改變,探討導(dǎo)致急性期KD患兒Th1細(xì)胞異?;罨目赡芊肿訖C(jī)制,從而進(jìn)一步闡明KD及其血管損傷的免疫發(fā)病機(jī)制。
1.1 研究設(shè)計 以病例對照研究設(shè)計。收集入住遵義醫(yī)學(xué)院深圳市兒童醫(yī)院(我院)的KD患兒,以急性期KD患兒為KD組、同期我院體檢的健康兒童為對照組,觀察KD組及其IVIG治療后IFN-γ組蛋白乙?;拖嚓P(guān)信號分子的表達(dá)變化。
1.2 倫理和知情同意 本研究經(jīng)我院倫理委員會審核同意。KD組患兒分別于急性期及IVIG治療有效后4~5 d取血備檢,對照組于體檢當(dāng)日取血備檢 ;兩組受試兒童及其父母或監(jiān)護(hù)人了解本研究的目的,自愿參與本研究。
1.3 KD的診斷標(biāo)準(zhǔn)[12]日本川崎病研究會制定的標(biāo)準(zhǔn):①體溫39~40℃﹥5 d;②急性期手腳末梢出現(xiàn)紅腫,第2~4周時可能在手腳掌或指尖及肛門周圍產(chǎn)生脫皮現(xiàn)象;③多形性紅斑;④兩側(cè)性結(jié)膜炎,結(jié)膜充血、發(fā)紅,通常無分泌物;⑤口腔黏膜變化,如草莓舌、口腔咽喉黏膜充血,嘴唇紅腫、干裂甚至流血;⑥急性非化膿性頸部淋巴結(jié)腫大,單側(cè)或雙側(cè),直徑﹥1.5 cm。除符合第①項之外,還需要滿足②~⑥中的4項,并且排除其他可以引起類似癥狀的疾病。病程10 d以內(nèi)且未使用IVIG治療,視為急性期KD患兒 。
1.4 KD冠狀動脈損傷診斷指標(biāo) KD患兒均分別于急性期及IVIG治療后行心臟彩色多普勒檢查。①冠狀動脈擴(kuò)張:<3歲冠狀動脈內(nèi)徑﹥2.5 mm,~5歲冠狀動脈內(nèi)徑﹥3.0 mm,≥5歲冠狀動脈內(nèi)徑﹥4.0 mm;②冠狀動脈瘤診斷標(biāo)準(zhǔn):①冠狀動脈內(nèi)徑>4 mm, ≤8 mm;≥ 5歲年長兒冠狀動脈擴(kuò)張的內(nèi)徑為正常的 1.5~4倍, 診斷為冠脈瘤;②巨大冠脈瘤:冠狀動脈內(nèi)徑>8 mm; ≥ 5歲年長兒冠狀動脈擴(kuò)張的內(nèi)徑大于正常4倍,診斷為巨大冠脈瘤。
1.5 分組 KD患兒依據(jù)IVIG使用前后分為KD組和KD-IVIG組,KD組依據(jù)有無冠狀動脈損傷分為冠狀動脈損傷(KD-CAL+)亞組和無冠狀動脈損傷(KD-CAL-)亞組,健康兒童為對照組。
1.6 KD組納入標(biāo)準(zhǔn) 2015年2月至2016年6月來我院就診并被診斷為KD急性期的住院患兒。
1.7 對照組納入和排除標(biāo)準(zhǔn) 同期我院保鍵科體檢的、年齡與KD組盡量匹配的健康兒童,排除先天性心臟病、遺傳性疾病等。
1.8 觀察指標(biāo)及檢測方法
1.8.1IL-2Rα/β、IL-12Rβ1/2、IL-18Rα/β、TLR4和MyD88基因轉(zhuǎn)錄水平檢測 采用實時熒光定量PCR方法,① 無菌采集乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA·Na2)抗凝靜脈血3 mL,采用免疫磁珠(美國LifeTec公司, 111.45 D)分離CD4+T細(xì)胞,并抽提總RNA。② 按試劑盒(美國Thermo公司,K1632)說明, 將總RNA逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。③ 根據(jù)Genebank中IL-2Rα/β、IL-12Rβ1/2、IL-18Rα/β、TLR4、MyD88和β-actinmRNA序列設(shè)計引物(表1 ),分別進(jìn)行PCR擴(kuò)增并送交上海英駿生物技術(shù)有限公司測序。測序結(jié)果與目標(biāo)序列完全一致。④ 參照SYBR Green試劑盒(德國Qiagen公司,204143)說明定量分析,結(jié)果以目的基因/β-actin的比值表示。
表1 實時熒光定量PCR引物
1.8.2IFN-γ基因組蛋白H3乙酰化及乙?;竝300和去乙酰化酶HDAC1/2結(jié)合水平檢測 采用染色質(zhì)免疫共沉淀(ChIP),① 用含1%甲醛的PBS重懸部分已分離的CD4+T細(xì)胞, 37℃交聯(lián)10 min。經(jīng)含1mM PMSF, 1μg·mL-1aprotinin 和1μg·mL-1pepstatin A的冷PBS洗滌2次后,重懸于200 μL SDS裂解液,冰上孵育10 min;。② 采用超聲法打斷基因組DNA,經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳確定片段長度為400~600 bp后,參照染色質(zhì)免疫共沉淀試劑盒(美國Upstate公司,17-295)說明, 分別加入抗Acetyl-H3、p300和HDAC1/2抗體,分離input DNA和抗體特異性結(jié)合DNA。 ③ 根據(jù)IFN-γ基因序列設(shè)計引物,參照SYBR Green試劑盒(德國Qiagen,204143)說明進(jìn)行定量分析,分別計算抗Acetyl-H3、p300和HDAC1/2抗體特異性結(jié)合DNA與input DNA比值。
1.8.3 血漿IL-2、IL-12和IL-18濃度檢測 采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)。KD患兒及對照組兒童空腹6 h后,取外周血2 mL以肝素抗凝,500 g離心10 min,分離上層血漿;參照試劑盒(美國eBioscience公司,BMS221HS*、BMS238HS*和BMS267/2*)說明,檢測血漿IL-2、IL-12和IL-18濃度。
1.8.4 Th1細(xì)胞比例及IFN-γ、pSTAT4、pSTAT5和T-bet蛋白水平檢測 采用流式細(xì)胞術(shù)檢測,① 采用密度梯度離心法分離外周血PBMC,重懸于含10%胎牛血清的RPMI 1640培養(yǎng)基中,加入20 ng·mL-1PMA、1 μg·mL-1Ionomycin和2 μmol·L-1Monensin刺激6小時;以CD4-eFluro450設(shè)門,固定、破膜,經(jīng)IFN-γ-FITC抗體胞內(nèi)染色30 min,檢測CD4+IFN-γ+(Th1)細(xì)胞比例及IFN-γ蛋白表達(dá)水平;② 以CD4-eFluro450設(shè)門,固定、破膜,經(jīng)pSTAT4-PE、pSTAT5-Alexa647和T-bet-PE-Cy7抗體核內(nèi)染色30 min,檢測CD4+T細(xì)胞pSTAT4、pSTAT5和T-bet蛋白表達(dá)水平。所有數(shù)據(jù)經(jīng)Diva軟件獲取分析,蛋白表達(dá)水平以平均熒光強(qiáng)度(MFI)表示。
2.1 一般情況 符合本文納入和排除標(biāo)準(zhǔn)的KD患兒38例進(jìn)入本文分析,其中男20例、女18例,年齡1~5.2歲,平均年齡(2.9±1.3)歲;KD-CAL+亞組16例,KD-CAL-亞組22例。對照組32例,其中男17例,女15例,年齡1.2~4.9歲,平均年齡(2.8±1.3)歲。KD組和對照組年齡(t=0.32,P=0.97) 、性別(χ2=0.002,P=0.97) 差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
2.2 Th1細(xì)胞比例、IFN-γ表達(dá)及組蛋白乙?;瘷z測結(jié)果 表2和圖1、2顯示,經(jīng)流式細(xì)胞術(shù)和real-time PCR觀察到急性期KD患兒Th1細(xì)胞比例及IFN-γ蛋白水平顯著增高(P<0.05),其中KD-CAL+亞組前述二項均高于KD-CAL-亞組(P<0.05),經(jīng)IVIG治療后明顯恢復(fù)(P<0.05);進(jìn)一步分析IFN-γ基因組蛋白H3乙酰化及mRNA水平,發(fā)現(xiàn)急性期KD患兒CD4+T細(xì)胞IFN-γ組蛋白H3乙酰化及mRNA水平顯著增加(P<0.05),且KD-CAL+亞組IFN-γ組蛋白H3乙?;癿RNA水平明顯高于KD-CAL-亞組 (P<0.05),經(jīng)IVIG治療后均明顯恢復(fù)(P<0.05)。
表2 KD患兒外周血Th1細(xì)胞比例及IFN-γ組蛋白乙?;嚓P(guān)因子流式細(xì)胞檢測結(jié)果( ±s)
注 1)與對照組比較,P<0.05;2)與KD-CAL-亞組比較P<0.05;3) 與KD組比較,P<0.05
圖1 KD患兒Th1細(xì)胞及相關(guān)分子流式細(xì)胞檢測結(jié)果
注 A:Th1細(xì)胞檢測結(jié)果;B:IFN-γ及其組蛋白乙酰化相關(guān)分子檢測結(jié)果
2.3IFN-γ組蛋白乙?;?去乙酰化酶檢測結(jié)果 圖2顯示,經(jīng)ChIP檢測組蛋白乙酰化酶p300、去乙酰化酶HDAC1/2與IFN-γ基因的結(jié)合水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn),急性期KD患兒CD4+T細(xì)胞IFN-γ基因p300結(jié)合水平顯著增加(P<0.05),而HDAC1/2結(jié)合水平明顯降低(P<0.05),導(dǎo)致p300/HDAC1/2明顯高于對照組且與IFN-γ組蛋白H3乙?;匠收嚓P(guān)關(guān)系(r=0.52;P<0.05),經(jīng)IVIG治療后均有所恢復(fù)(P<0.05)。進(jìn)一步比較KD-CAL+和KD-CAL-亞組上述各項表達(dá),發(fā)現(xiàn)KD-CAL+亞組IFN-γ基因p300結(jié)合水平及p300/HDAC1/2比值均高于KD-CAL-亞組 (P<0.05),而HDAC1/2結(jié)合水平則低于后者(P<0.05)。
2.4IFN-γ組蛋白乙?;嚓P(guān)因子檢測結(jié)果 表2、3和圖1、3顯示,急性期KD患兒血漿IL-2、IL-12和IL-18濃度顯著增加(P<0.05),且KD-CAL+亞組IL-2、IL-12和IL-18濃度均高于KD-CAL-亞組(P<0.05),經(jīng)IVIG治療后均有所恢復(fù)(P<0.05)。進(jìn)一步分析炎癥因子受體及TLR下游信號分子,發(fā)現(xiàn)急性期KD患兒CD4+T細(xì)胞表面受體IL-12Rβ1/2、IL-2Rα/β、IL-18Rα/β和TLR4及其下游信號分子pSTAT4、T-bet、pSTAT5和MyD88表達(dá)顯著上調(diào),且KD-CAL+亞組上述各項均高于KD-CAL-亞組(P<0.05),經(jīng)IVIG治療后均有不同程度恢復(fù)(P<0.05)。
圖2 KD患兒IFN-γ組蛋白H3乙?;皃300、HDAC1/2結(jié)合水平檢測結(jié)果
注 A:CD4+T細(xì)胞基因組DNA超聲破碎瓊脂糖凝膠電泳圖;B:IFN-γ基因組蛋白乙?;疕3Ac水平及p300、HDAC1/2結(jié)合水平檢測結(jié)果,各組結(jié)果經(jīng)匯總后以直方圖形式表示;1)與對照組比較,P<0.05;2)與KD-CAL-亞組比較P<0.05;3) 與KD組比較,P<0.05
表3 KD患兒血漿IFN-γ組蛋白乙?;嚓P(guān)因子ELISA
注 1)與對照組比較,P<0.05;2)與KD-CAL-亞組比較P<0.05;3) 與KD組比較,P<0.05
KD病因及發(fā)病機(jī)制仍未完全清楚,大量的臨床、流行病學(xué)資料和免疫學(xué)觀察指標(biāo)提示,KD可能是感染引起急性自身免疫功能紊亂所致[1-3],但導(dǎo)致KD自身免疫功能異?;罨臋C(jī)制仍有待闡明。Th1是一類介導(dǎo)細(xì)胞免疫功能的T細(xì)胞亞群,可通過表達(dá)FasL直接介導(dǎo)細(xì)胞毒作用或分泌細(xì)胞因子(IFN-γ、TNF-α、IL-2等)活化免疫活性細(xì)胞而促進(jìn)機(jī)體免疫反應(yīng),其數(shù)量異?;蚬δ苷系K可導(dǎo)致免疫功能紊亂[4-6]。國外報道及本研究顯示,急性期KD患兒Th1細(xì)胞比例及IFN-γ蛋白表達(dá)異常增加,其中KD-CAL+亞組前述二項均明顯高于KD-CAL-亞組,經(jīng)IVIG治療后明顯恢復(fù),提示KD及血管損傷的發(fā)病機(jī)制可能與Th1細(xì)胞數(shù)量及功能異常有關(guān),但導(dǎo)致KD患兒Th1細(xì)胞數(shù)量及功能異常的分子機(jī)制仍不完全清楚。
圖3 KD患兒IFN-γ組蛋白H3乙?;嚓P(guān)分子檢測結(jié)果
注 1)與對照組比較P<0.05,2)與KD-CAL-組比較P<0.05,3)與KD組比較P<0.05
IFN-γ是Th1細(xì)胞分泌的標(biāo)志性分子,在Th1細(xì)胞分化、成熟及免疫功能中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,其表達(dá)受細(xì)胞因子信號、表觀遺傳學(xué)修飾等多種因素調(diào)節(jié)[7-9]。組蛋白乙?;且环N常見的表觀遺傳學(xué)修飾,可將乙?;D(zhuǎn)移至組蛋白而使包繞在核小體外圍的染色質(zhì)形成松散、開放的空間結(jié)構(gòu),從而有利于轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合并啟動基因表達(dá)[10,11]。本研究發(fā)現(xiàn)急性期KD患兒CD4+T細(xì)胞IFN-γ基因組蛋白H3乙?;癿RNA表達(dá)水平顯著增加,且KD-CAL+亞組IFN-γ基因組蛋白H3乙?;癿RNA水平均高于KD-CAL-亞組,經(jīng)IVIG治療后均明顯恢復(fù),提示IFN-γ基因組蛋白過度乙酰化可能是導(dǎo)致急性期KD患兒Th1細(xì)胞數(shù)量及功能異常的重要因素之一。
調(diào)節(jié)IFN-γ基因組蛋白乙?;姆肿訖C(jī)制仍未完全闡明。p300是一種組蛋白乙?;?,可在輔因子CBP協(xié)助下,催化IFN-γ基因組蛋白發(fā)生乙?;痆8,13-15]。而去乙?;窰DAC1/2與Sin3A等蛋白形成免疫復(fù)合物Sin3A-HDAC1/2,后者結(jié)合至IFN-γ基因序列并促使組蛋白發(fā)生去乙?;瑥亩鴧⑴c調(diào)節(jié)IFN-γ基因組蛋白乙?;絒16]。本研究發(fā)現(xiàn)急性期KD患兒CD4+T細(xì)胞IFN-γ基因p300結(jié)合水平顯著增加,而HDAC1/2結(jié)合水平明顯降低,導(dǎo)致p300/HDAC1/2比值明顯高于對照組且與IFN-γ組蛋白H3乙?;匠收嚓P(guān)關(guān)系,經(jīng)IVIG治療后均有所恢復(fù)。進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn)KD-CAL+亞組IFN-γ基因p300結(jié)合水平及p300/HDAC1/2比值均高于KD-CAL-亞組,而HDAC1/2結(jié)合水平則低于后者,提示IFN-γ基因組蛋白過度乙?;赡芘cp300和HDAC1/2的結(jié)合水平異常有關(guān)。既往的研究已證實IL-12可與靶細(xì)胞表面受體結(jié)合,誘導(dǎo)下游信號分子STAT4發(fā)生磷酸化并募集T-bet、p300/CBP共同結(jié)合至IFN-γ基因序列,促使與IFN-γ基因結(jié)合的Sin3A-HDAC1/2發(fā)生解離,從而催化相關(guān)的組蛋白發(fā)生乙?;痆8,13-15]。與此相類似的是,IL-2亦可通過下游信號分子STAT5募集p300/CBP而介導(dǎo)IFN-γ基因組蛋白乙酰化[17,18]。另有研究表明IL-18刺激或TLR4信號可通過其共同的下游信號促進(jìn)p300的表達(dá)及乙酰化酶活性并抑制HDAC1/2去乙?;富钚?,從而增強(qiáng)IFN-γ基因組蛋白乙?;絒8,19-21]。而靜脈注射IVIG經(jīng)Fc段與細(xì)胞表面受體結(jié)合,可通過抑制DC成熟和炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生、下調(diào)TLR受體表達(dá)等機(jī)制介導(dǎo)抗炎作用,從而維持免疫系統(tǒng)動態(tài)平衡[22,23]。為探討導(dǎo)致KD患兒IFN-γ基因p300和HDAC1/2結(jié)合水平異常的可能分子機(jī)制及IVIG的藥物動力學(xué)影響,本研究比較了各組血漿IL-12、IL-2和IL-18濃度,發(fā)現(xiàn)急性期KD患兒IL-12、IL-2和IL-18濃度顯著增高,且KD-CAL+亞組IL-12、IL-2和IL-18濃度均高于KD-CAL-亞組,經(jīng)IVIG治療后均有所恢復(fù)。進(jìn)一步分析炎癥因子受體及TLR下游信號分子的表達(dá),發(fā)現(xiàn)急性期KD患CD4+T細(xì)胞表面受體IL-12Rβ1/2、IL-2Rα/β、IL-18Rα/β和TLR4及其下游信號分子pSTAT4、T-bet、pSTAT5和 MyD88表達(dá)顯著上調(diào),且KD-CAL+亞組前述各項均高于KD-CAL-亞組,經(jīng)IVIG治療后均有不同程度恢復(fù),提示炎癥因子及TLR信號過度活化可能是導(dǎo)致急性期KD患兒IFN-γ基因p300和HDAC1/2結(jié)合水平異常的關(guān)鍵因素,而IVIG或可通過抑制炎癥因子及TLR4信號而調(diào)節(jié)p300、HDAC1/2結(jié)合水平。
基于上述結(jié)果,推測感染因素觸發(fā)了KD患兒細(xì)胞因子級聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致IL-12、IL-2和IL-18等炎癥因子的大量產(chǎn)生,造成組織損傷并釋放內(nèi)源性配體。在炎癥因子及內(nèi)、外源性配體誘導(dǎo)的TLR4信號的共同作用下IFN-γ基因組蛋白乙?;竝300結(jié)合水平明顯增加,而去乙?;窰DAC1/2結(jié)合水平顯著降低,從而促使IFN-γ基因組蛋白過度乙?;险{(diào)其表達(dá),最終導(dǎo)致Th1細(xì)胞數(shù)量及功能異常。而IVIG可通過抑制炎癥因子及TLR4信號調(diào)節(jié)IFN-γ基因組蛋白乙酰化酶p300、HDAC1/2結(jié)合水平,進(jìn)而促進(jìn)IFN-γ表達(dá)及Th1細(xì)胞恢復(fù)。但組蛋白乙?;且环N較為復(fù)雜的酶促動力學(xué)過程,是否存在其他因素參與調(diào)節(jié)IFN-γ基因組蛋白乙酰化仍有等進(jìn)一步研究。
[1]Sundel RP. Kawasaki disease. Rheum Dis Clin North Am, 2015, 41(1): 63-73
[2]Takahashi K, Oharaseki T, Yokouchi Y, et al. Kawasaki disease: basic and pathological findings. Clin Exp Nephrol, 2013, 17(5): 690-693
[3]Yim D, Curtis N, Cheung M, et al. Update on Kawasaki disease: epidemiology, aetiology and pathogenesis. J Paediatr Child Health, 2013, 49(9): 704-708
[4]Hirahara K, Nakayama T. CD4+T-cell subsets in inflammatory diseases: beyond the Th1/Th2 paradigm. Int Immunol, 2016, 28(4): 163-171
[5]Zhang Y, Zhang Y, Gu W, et al. Th1/Th2 cell's function in immune system. Adv Exp Med Biol, 2014, 841: 45-65
[6]Zhang HL, Zheng XY, Zhu J. Th1/Th2/Th17/Treg cytokines in Guillain-Barre syndrome and experimental autoimmune neuritis. Cytokine Growth Factor Rev, 2013, 24(5): 443-453
[7]Schmitt N, Ueno H. Regulation of human helper T cell subset differentiation by cytokines. Curr Opin Immunol, 2015, 34: 130-136
[8]Morinobu A, Kanno Y, O'Shea JJ. Discrete roles for histone acetylation in human T helper 1 cell-specific gene expression. J Biol Chem, 2004, 279(39): 40640-40646
[9]Fields PE, Kim ST, Flavell RA. Cutting edge: changes in histone acetylation at the IL-4 and IFN-gamma loci accompany Th1/Th2 differentiation. J Immunol, 2002, 169(2): 647-650
[10]Selvi BR, Chatterjee S, Modak R, et al. Histone acetylation as a therapeutic target. Subcell Biochem, 2013, 61: 567-596
[11]Chen HP, Zhao YT, Zhao TC. Histone deacetylases and mechanisms of regulation of gene expression. Crit Rev Oncog, 2015, 20(1-2): 35-47
[12]Ayusawa M, Sonobe T, Uemura S, et al. Revision of diagnostic guidelines for Kawasaki disease (the 5th revised edition). Pediatr Int, 2005, 47(2):232-234
[13]Balasubramani A, Winstead CJ, Turner H, et al. Deletion of a conserved cis-element in the Ifng locus highlights the role of acute histone acetylation in modulating inducible gene transcription. PLoS Genet, 2014, 10(1): e1003969
[14]Pham D, Yu Q, Walline CC, et al. Opposing roles of STAT4 and Dnmt3a in Th1 gene regulation. J Immunol, 2013, 191(2): 902-911
[15]Mullen AC, High FA, Hutchins AS, et al. Role of T-bet in commitment of TH1 cells before IL-12-dependent selection. Science, 2001, 292(5523): 1907-1910
[16]Chang S, Collins PL, Aune TM. T-bet dependent removal of Sin3A-histone deacetylase complexes at the Ifng locus drives Th1 differentiation. J Immunol, 2008, 181(12): 8372-8381
[17]Shi M, Lin TH, Appell KC, et al. Janus-kinase-3-dependent signals induce chromatin remodeling at the Ifng locus during T helper 1 cell differentiation. Immunity, 2008, 28(6): 763-773
[18]Hedrich CM, Rauen T, Apostolidis SA, et al. Stat3 promotes IL-10 expression in lupus T cells through trans-activation and chromatin remodeling. Proc Natl Acad Sci U S A, 2014, 111(37): 13457-13462
[19]Ni W, Lin N, He H, et al. Lipopolysaccharide induces up-regulation of TGF-alpha through HDAC2 in a rat model of bronchopulmonary dysplasia. PLoS One, 2014, 9(3): e91083
[20]Lee IT, Shih RH, Lin CC, et al. Role of TLR4/NADPH oxidase/ROS-activated p38 MAPK in VCAM-1 expression induced by lipopolysaccharide in human renal mesangial cells. Cell Commun Signal, 2012, 10(1): 33
[21]Cohen P. The TLR and IL-1 signalling network at a glance. J Cell Sci, 2014, 127(Pt 11): 2383-2390
[22]Nimmerjahn F, Ravetch JV. Fcgamma receptors as regulators of immune responses. Nat Rev Immunol, 2008, 8(1): 34-47
[23]Zhang Y, Liu S, Liu J, et al. Immune complex/Ig negatively regulate TLR4-triggered inflammatory response in macrophages through Fc gamma RIIb-dependent PGE2 production. J Immunol, 2009, 182(1): 554-562
(本文編輯:張崇凡,孫晉楓)
Changesandsignificancesofhistone3acetylationofIFN-γgeneduringacutephaseofKawasakidisease
MEIJie-hua1,3,CUIDong1,3,WANGQin2,WENPeng-qiang1,XUMing-guo1,TANGGen1,LIUCong1,LICheng-rong1,WANGGuo-bing1
(1ShenzhenInstituteofPediatrics,ShenzhenChildren'sHospital,ZunyiMedicalCollege,Shenzhen518038,China; 2LabCentre,ShenzhenMaternity&ChildHealthcareHospital,SouthernMedicalUniversity,Shenzhen518028,China; 3hasequalcontribution)
Corresponding Author:WANG Guo-bing, E-mail: rogasan@163.com
ObjectiveTo investigate the changes and significances of histone 3 acetylation ofIFN-γgene in patients with acute Kawasaki disease(KD). MethodsChildren with KD were enrolled in Shenzhen Children's Hospital from February 2015 to June 2016, and sub-grouped as with or without coronary artery lesions (CAL). Age-matched healthy children attending routine physical examination were recruited as controls during the same period. Chromatin immunoprecipitation was performed to determine acetylation level of histone 3 ofIFN-γgene, and binding level of histone acetyltransferase p300 and deacetylase HDAC1/2 withIFN-γgene. The proportion of CD4+IFN-γ+ cells (Th1) and protein levels of IFN-γ, pSTAT4, pSTAT5 and T-bet were analyzed by flow cytometry. Quantitative real-time PCR was used to evaluate the levels ofIFN-γ,IL-2Rα/β,IL-12Rβ1/2,IL-18Rα/βandITLR4 mRNA in CD4+T cells. Plasma concentrations of IL-12, IL-2 and IL-18 were measured by enzyme-linked immunosorbent assay. Results① Thirty-eight children with KD, including 16 children with CAL (KD-CAL+) and 22 children without CAL(KD-CAL-), aged from 1 to 5.2 years with a mean of 2.9 years were recruited. The KD group consisted 20 males and 18 females, and 32 age-matched healthy children with 17 males were recruited as controls. No difference of age or sex was found between the two groups(P>0.05). ② The proportion of Th1, expression levels of IFN-γ protein and mRNA, and acetylation levels of histone 3 ofIFN-γgene increased remarkably during acute KD(P<0.05), and restored after IVIG therapy(P<0.05). Meanwhile, all the four items aforementioned in KD-CAL+ subgroup were higher than those in KD-CAL- subgroup (P<0.05). ③ During acute KD, binding level of p300 withIFN-γgene was up-regulated significantly whereas binding level of HDAC1/2 withIFN-γgene was down-regulated(P<0.05), resulting in the higher ratio of p300/HDAC1/2 that was positive correlated with the acetylation level ofIFN-γgene in patients in acute KD(r=0.52,P<0.05). Moreover, binding level of p300 withIFN-γgene and the ratio of p300/HDAC1/2 in KD-CAL+ subgroup were higher than those in KD-CAL- subgroup (P<0.05), while a lower binding level of HDAC1/2 withIFN-γgene was found in KD-CAL+ subgroup (P<0.05). All the three items mentioned above restored remarkably after IVIG treatment(P<0.05). ④ In comparison with healthy controls, plasma concentration of inflammatory cytokines (IL-2, IL-12 and IL-18), expression levels of their receptors(IL-2Rα/β, IL-12Rβ1/2, IL-18Rα/β and TLR4) and downstream molecules (pSTAT5, pSTAT4, T-bet and MyD88) were elevated pronouncedly during acute KD(P<0.05), and restored to some extent after IVIG treatment (P<0.05). Simultaneously, all the items mentioned before in KD-CAL+ subgroup were higher than those in KD-CAL- subgroup (P<0.05). ConclusionHyper-acetylation of histone ofIFN-γgene might be one of the important factors contributing to immune dysfunction of KD.
Kawasaki disease; IFN-γ; Histone acetylation; T helper cell 1 type; Immune
國家自然科學(xué)基金:81102227,81300124;深圳市科技計劃項目:JCYJ20140416141331464, JCYJ20140416141331478,JCYJ20150403100317055;深圳市衛(wèi)生計生系統(tǒng)科研項目:201401053,201402042,201501032資助
1 遵義醫(yī)學(xué)院深圳市兒童醫(yī)院兒科研究所 深圳,518038;2 南方醫(yī)科大學(xué)附屬深圳市婦幼保健院中心實驗室 深圳,518028;3 并列第一作者
王國兵,E-mail: rogasan@163.com
10.3969/j.issn.1673-5501.2016.06.002
2016-10-12
2016-12-18)