新疆维、汉哮喘患者IL-2基因表观遗传现象对Treg细胞影响的比较研究

The previous studies of our team shown that prevalence of han patient with allergic rhinitis is higher than the Uighur population in Xingjian region, in clinical practice, we find that Uighur patients with asthma (allergic asthma, AA) are less than that of the han nationality.Our previous studies found that IL-4、IFN-γ gene methylation leveles were different between patients with allergic rhinitis and healthy Uighur and han population. This difference sugested that change of epigenetic traits is associated with prevalence of AR.Can cure allergic diseases by interfering with epigenetic traits ? As Treg cells and Th cells play a key role in the pathogenesis of allergic diseases and Th cell differentiation is a good epigenetic model,We study the relationship between the epigenetic phenomenon of key Cytokine IL-2 , IL-4 and IFN-γ gene of Th cell with Treg cell and its marker FoxP3 of Uighur and han patients with ARand AA.we also observe the influence of methylation enzyme and histone inhibitors interference with Treg cells and Th cells of cultured T cells in vitro.What's more , confirmed that epigenetic phenomenon influence on the prevalence of the Uygur and Han patient with AR and AA.By changing epigenetic characters of AA and AR, we explore new therapeutic target for treating patients with AA and AR.

本课题组前期研究显示，新疆汉族变应性鼻炎（AR）患病率高于维族人群，在临床中也观察到汉族哮喘(AA)患者发病率较维族高，前期研究还发现，维、汉民族健康人和AR患者的IL-4基因、IFN-γ基因甲基化存在差异；而半甲基化只是在维、汉健康人中存在差异。这种差异，提示表观遗传性状的改变与维、汉AR患病率不同有关。那么是否可以通过干预表观遗传性状来防治变应性疾病？本项目拟以维、汉AR、AA患者及健康人群为对象，研究在变应性疾病发病机制中起关键作用的Treg细胞和Th细胞，利用Th细胞分化表观遗传模型，研究影响Th细胞分化的关键细胞因子IL-2、IL-4和IFN-γ基因的部分表观遗传现象和Treg细胞及其标记物FoxP3的相互关系，同时观察甲基化酶和组蛋白酶抑制剂干预体外培养的Treg细胞和Th细胞变化的影响，证实表观遗传现象对新疆维、汉民族患病率的影响，进而为寻找治疗AA和AR新的靶点提供依据。

背景：支气管哮喘（Asthma）和变应性鼻炎(allergic rhinitis, AR)是影响人类健康最常见的慢性疾病，近年来发病率持续增加。课题组前期结果显示，新疆汉族AR患病率高于维吾尔族人群；研究还发现，新疆维、汉AR患者和健康人有表观遗传的差异。这是个体的遗传易感性所致？还是与表观遗传相关？是我们关注的问题。本项目利用Th细胞分化是研究表观遗传学的良好模型，检测Th细胞关键基因IL-2、IL-4和IFN-γ转录水平表达及其甲基化状态，通过研究表观遗传现象对Treg细胞和Th细胞分化的影响，探寻治疗支气管哮喘和AR新的靶点提供理论依据。方法：该项目主要纳入同期诊断为哮喘的患者和健康对照，搜集哮喘组及对照组基本信息、既往史、家族史、过敏史、生活习惯和行为因素等，采集血液标本；通过免疫磁珠技术分选哮喘组和对照组的外周血CD4+T细胞，分别提取基因组DNA和RNA，RNA逆转录为ｃDNA；采用基因提取技术和和高通量DNA甲基化定量检测新方法(MSP－SAGE)技术，对病例组和对照组IL-2、IL-4、IFN-r基因甲基化检测；采用酶联免疫吸附法检测血清IL-2、IL-4、IFN-r蛋白含量；对甲基化和组蛋白修饰干预前、后Treg细胞、Th1、Th2细胞水平检测。结果：AR患者的IFN-γ 基因表达（7.25±2.27）低于健康组（8.39±3.22），差异具有统计学意义（P<0.05），维吾尔族和汉族AR患者间有差异（P<0.05）。变应性鼻炎组的IL-2ｍRNA表达（10.45±２.39），健康对照（8.67±2.27），具有统计学意义（p<0.05);AR组的MEF2mRNA 的表达水平为（3.83±2.23），健康对照（3.57±1.08），比较无差异（P>0.05);哮喘组IL-4 和IFN-γ基因和蛋白升高（P＜0.05）；IL4-1SF位点甲基化程度更高（P<0.05）；汉族相比维族IL-4 和IFN-γ 基因表达略高但蛋白表达略低；各位点甲基化程度无差异。结论：维吾尔和汉族哮喘组IFN-γ基因表达有不同，IFN-γ基因水平降低与AR的发病有关；IL-2 基因对AR有一定的作用，而MEF-2基因可能对AR没有明显影响；哮喘患者存在IL-4和IFN-γ过表达；同时哮喘患者IL4-1SF位点甲基化程度升高，但汉族和维族无差异，因此深入研究十分必要。