表皮CD147通过Fyn/Stat3信号通路调控LL-37表达促进银屑病的作用机制研究

Evidences showed that anti-microbial peptide LL-37 could activate dendritic cells, which plays a critical role in psoriatic pathogenesis. The function of CD147, a psoriatic susceptible gene, remains unclear in psoriasis. Our previous results indicated that CD147 is highly expressed in psoriatic skin lesion and specific CD147 over-expression in the epidermis of K5-promoter transgenic mice promotes imiquimod (IMQ)-induced psoriasis-like inflammation characterized by acanthosis, granular layer loss and inflammatory cell infiltration. Our results also showed that CD147 could interact with Fyn, which phosphorylates and activates transcription factor Stat3,a critical molecule in psoriatic pathogenesis.Knock down of CD147 dramatically attenuated phosphorylation of Stat3 and LL-37 expression under IL-22 stimulation. Interestingly, there are three potential Stat3 recognized motif in LL-37 promoter. Based on these results, we propose that CD147 plays critical roles in keratinocytes through Fyn/Stat3 signaling pathway and regulates skin dendritic cell activation by LL-37, which could promote psoriatic pathogenesis. In this study, IP-kinase assay, EMSA, CHIP and co-culture between T cells and DCs are applied to investigate the role of CD147 in Fyn/Stat3 signaling pathway and activation of skin DC, which clarify function of CD147 in psoriasis.

研究表明角质形成细胞分泌的抗菌肽LL37能够活化树突状细胞（DC），在银屑病中发挥重要的作用。CD147是银屑病的易感基因，然而功能尚未阐明。前期结果显示：CD147在银屑病皮损中高表达，上皮细胞特异性过表达CD147能够促进IMQ诱导的小鼠银屑病样改变。此外CD147与蛋白激酶Fyn存在相互作用，Fyn能够磷酸化激活Stat3，Stat3是银屑病致病的关键分子，敲降CD147能够抑制IL-22诱导的Stat3磷酸化以及LL37的表达，而LL37基因启动子存在Stat3潜在的结合位点，因此我们认为CD147能够通过Fyn/Stat3通路调控角质形成细胞的功能，并且通过LL37影响皮肤DC的活化，参与银屑病的致病过程。本项目将通过体外激酶活性实验、EMSA、CHIP、皮肤DC与T细胞共培养等方法研究表皮CD147对Fyn/Stat3通路的调控以及对皮肤DC的活化，明确其在银屑病中的作用和地位

通过构建表皮细胞特异性敲除CD147的转基因小鼠进一步阐明了表皮CD147在银屑病发生发展过程中的作用，发现表皮敲除CD147能够抑制IMQ诱导的银屑病样表型，包括的炎症细胞的浸润、表皮的厚度以及银屑病相关关键分子的表达。虽然表皮敲除CD147后无论对于皮肤还是淋巴结的DCs没有显著性影响，但能够抑制IMQ诱导的皮肤组织糖酵解水平。采用18F标记的PET-CT成像技术证实表皮敲除CD147能够抑制IMQ诱导的皮肤组织的葡萄糖摄取并且发现CD147与葡萄糖摄取呈正相关，进一步我们还发现CD147与葡萄糖转运体Glut1存在相互作用，同时发现敲除CD147能够显著影响细胞的葡萄糖摄取。此外，我们的研究证实Fyn作为蛋白激能够直接磷酸化修饰CD147的Y140和Y183，同时发现 CD147磷酸化修饰能够影响糖基化水平，从而调控CD147的功能。同时我们还开展了银屑病病代谢组学研究，系统揭示了银屑病代谢特征谱；阐明了溶血磷脂酸在银屑病中的作用；揭示了MDSC在银屑病中的重要作用。在该项目资助下以第一或者通讯（含并列）共发表SCI收录的研究论文24篇，其中包括Signal Transduction and Targeted Therapy、Theranostics、JID等杂志，其中第一标注6篇，第二标注8篇；获得国家发明专利1项，申报5项；2019年获得湖南省医学十大临床创新技术，2020年获得湖南省科技进步一等奖，2021年获得华夏医学科技一等奖。