NM23在长期低剂量三氯乙烯诱导自身免疫性肝炎中的作用及组蛋白修饰对其调控的机制

Trichlorethylene (TCE) is an industrial toxicant and an environmental contaminant. The latest research shows that exposure to low-dose of TCE induces autoimmune hepatitis(AIH) among pubertal population. However, the mechanisms underlying TCE-induced AIH remains unclear. Our previous study found that TCE exposure to hepatic cells promoted the expression of a DNA damage repair related protein named NM23 that enable the cell to obtain antigenicity to the serums of patients with occupational medicamentosa-like dermatitis induced by trichloroethylene (OMLDT). The antigen of NM23 presents in the serums of AIH patients. These results indicated that NM23 may participate in the development of TCE-induced AIH. Moreover,TCE-related aberrant histone modifications have been found to regulate the expressions of some DNA damage repair factors. These observations further indicated that NM23 may be regulated by specific histone modifications. Based on our previous findings, this study aims to establish a low-dose TCE induced AIH mouse model as well as a NM23 knock-out mouse model in order to elucidate the function of NM23 in AIH pathogenesis. Subsequently, quantitative proteomics will be employed to identify NM23-specific histone modifications and these histone modification sites will be further validated in mutated mouse models. We anticipate the results of our study will illustrate the molecular mechanism of histone modification regulating NM23 and provide scientific basis for TCE health risk assessment.

三氯乙烯（TCE）是一种工业毒物和环境污染物。最新研究显示，个体在发育阶段暴露于低剂量（相当于环境水平）TCE可诱发自身免疫性肝炎（AIH），然而，其发病机制尚不清楚。申请者前期发现：肝细胞暴露于TCE，导致DNA损伤修复相关蛋白NM23表达升高，并对TCE药疹样皮炎（一种免疫性皮炎）患者血清呈现抗原性，能产生自身抗体，且AIH患者血清中存在NM23抗原，提示NM23可能参与TCE所致AIH；同时证实，TCE诱导组蛋白修饰异常，并调控DNA损伤修复因子的表达，进一步提示NM23表达可能受组蛋白修饰调控。基于此，本项目拟建立长期低剂量TCE诱导AIH小鼠模型和NM23基因敲除小鼠模型，明确NM23在AIH发生中的作用；进一步利用定量蛋白质组学技术鉴别调控NM23的特异组蛋白修饰，构建特定组蛋白修饰位点突变小鼠模型，阐明组蛋白修饰调控NM23的分子机制，为TCE健康风险评估提供科学依据。

三氯乙烯（TCE）是一种典型的工业毒物和环境污染物，肝脏是其在体内的重要代谢场所和主要受损器官。据报道，低剂量TCE暴露可致自身免疫性肝炎（AIH），但相关致病机制尚不清楚。自身抗原是AIH发生的关键因素，但对TCE诱发AIH相关的自身抗原鲜有研究，形成机制更未见报道。因此，本项目通过建立TCE诱导的小鼠AIH模型，并利用2D-blot结合MALDI-TOF-MS/MS筛选肝组织中潜在的自身抗原，Dot-blot法对候选自身抗原进行验证。进一步构建表达带His标签的自身抗原肝细胞，纯化后运用高分辨液质联用系统分析TCE代谢产物二氯乙烯硫酮（DCVSH）与抗原蛋白可能的加合位点。建立体外酶促反应体系，诱导抗原与DCVSH形成加合物，免疫BALB/c小鼠并分析血清抗体滴度，以此证明TCE代谢产物与抗原前体蛋白形成加合物是诱发自身抗原形成的重要原因。同时，利用多组学技术，探索TCE致肝损伤并释放自身抗原蛋白的分子机制，为TCE的环境污染防治与健康安全防护提供科学依据。.重要结果：.1.成功建立并鉴定TCE诱导的小鼠AIH模型；.2.鉴定142个可能的自身抗原蛋白，并成功验证其中3个（Eno1、ALDH1A及ALDH1A1）；.3.利用高分辨液质联用系统，分别在Eno1（337C）与ALDH1A1（98C）发现了DCVSH的加合；.4.通过体外酶促反应形成蛋白-DCVSH加合物，免疫BALB/C小鼠后发现，相较于Eno1，Eno1-DCVSH加合物具有更高的抗体效价。.5.蛋白质组学鉴定174个AIH相关蛋白，涉及多个肝损伤相关的信号通路。此外，ELISA验证了TUBa4A、AT、CTRB1  、COMT、MGMT 及PK。.6.脂质组学鉴定117种AIH相关的脂质分子。富集分析显示，磷脂酰乙醇胺（PE）这一类脂质分子含量显著改变，提示TCE诱导的AIH中，磷脂酰乙醇胺代谢紊乱。.7.通过分析OMDT病人外周血中T细胞抗原受体（TCR）多样性及自身抗体水平，发现OMDT 患者虽然在发病期间未发生自身免疫，但经治愈，肝功能基本恢复后，部分自身免疫指标却有升高的趋势。.综上研究结果，显示TCE在小鼠肝脏内代谢为DCVSH，其与肝细胞中Eno1加合形成加合物，当肝细胞受损凋亡，将Eno1-DCVSH加合物释放到血液中，诱导自身抗体形成，进一步引发小鼠AIH。