ERK信号转导通路在SLE表观遗传学基因表达调控机制中的作用探讨

The epigenetic abnormalities characterized by DNA hypomethylation play an important role in the autoreactivity of lupus T cells and disease pathogenesis of systemic lupus erythematosus(SLE). Preliminary results from our group showed that DNA methyltransferase gene 1 (DNMT1) transcription decreased and CpG islands in promoter of some methylation-sensitive genes (CD70, IL-6) were unmethylated in different level which lead to the increased genes expression of in T cells from SLE patients and healthy T cells treated by DNA methylation inhibitor. Recently, special inhibitor of extmcelllllar regutated kinase（ERK） pathway which suppress gene expression of DNMT and cause epigenetic abnormalities in healthy T cells and autoimmunity like lupus T cells, while ERK pathway signaling abnormalities in lupus T cells were reported. Based on these observations, we hypothesis that the defect of ERK pathway might play an important role in epigenetic abnormalities in lupus T cells. So we try to elucidate the relationship between ERK pathway and epigenetic abnormalities of lupus T cells by high performance liquid chromatograph(HPLC), Flow cytomertry(FCM), Enzyme-Linked ImmunosorbentAssays (ELISA)，Western blot and immunocytochemistry(ICC) methods, and investigate the effect of ERK pathway of epigenetic abnormalities in T cells cultured with specially ERK inhibitor or DNMT inhibitor in vitro.These efforts may be helpful for better understand the epigenetic mechanism in the disease pathogenesis and find new therapy of SLE.

以DNA甲基化为核心的表观遗传学特征异常是SLE发病的重要因素。我们的研究发现SLE患者T细胞DNMT1基因表达减少和酶活性下降，CD70、IL-6等基因启动子甲基化程度降低，并导致该基因过度表达。最近文献报道，特异性ERK信号通路抑制剂可以抑制正常T细胞的DNMT1基因表达及酶活性并进而出现类似狼疮T细胞的免疫异常，而ERK信号转导通路活性降低正好也在狼疮T细胞中存在。故推测SLE患者T细胞中ERK信号转导通路缺陷可能在SLE表观遗传学特征异常中起关键作用。因此，我们拟利用高效液相色谱、流式、酶联免疫、蛋白印迹、免疫细胞化学等技术研究体内狼疮T细胞中ERK信号转导通路和表观遗传学特征异常的内在联系，用特异性ERK信号通路抑制剂、DNMT抑制剂处理T细胞研究体外ERK信号转导通路对狼疮T细胞表观遗传学特征的影响，从而进一步完善SLE发病机制中表观遗传学理论，为治疗SLE提供新思路和新靶点。

研究背景：以DNA甲基化为核心的表观遗传学特征异常是SLE发病的重要因素。我们的前期研究发现SLE患者T细胞DNMT1基因表达减少和酶活性下降，CD70、IL-6等基因启动子甲基化程度降低，并导致该基因过度表达。SLE患者T细胞中ERK信号转导通路缺陷可能在SLE表观遗传学特征异常中起关键作用。特异性ERK信号通路抑制剂可以抑制正常T细胞的DNMT1基因表达及酶活性并进而出现类似狼疮T细胞的免疫异常，而ERK信号转导通路活性降低正好也在狼疮T细胞中存在。故SLE患者T细胞中ERK信号转导通路缺陷可能在SLE表观遗传学特征异常中起关键作用。.研究内容：我们利用流式、酶联免疫、蛋白印迹、实时荧光定量PCR等技术研究SLE患者体内及MRL/lpr鼠T细胞中ERK信号转导通路和表观遗传学特征异常的内在联系，用特异性ERK信号通路抑制剂、DNMT抑制剂处理T细胞研究体外ERK信号转导通路对狼疮T细胞表观遗传学特征的影响。.研究目的：通过研究红斑狼疮患者及MRL/lpr鼠中ERK信号转导通路与T淋巴细胞表观遗传学异常的内在联系以及体外ERK信号转导通路对正常人T淋巴细胞表观遗传学特征的影响，探讨ERK信号转导通路在以DNA甲基化为核心的表观遗传学基因表达调控机制中的作用，进一步完善SLE发病机制中表观遗传学基因表达调控机制理论，为研究信号转导通路对表观遗传学基因表达调控机制的影响提供新的思路。.研究结果：1、SLE患者外周血及MRL/lpr鼠T细胞中存在DNMT1表达和DNA甲基化水平显著低于健康对照组；2、SLE患者及MRL/lpr鼠外周血CD70表达水平较正常人显著增加；3、特异性DNA甲基化抑制剂氮杂胞苷与人/及MRL/lpr鼠外周血CD4+T细胞共培养可导致新合成的DNA甲基化水平明显下降，DNA甲基化敏感基因 CD70表达上调；4、狼疮T细胞基因表观遗传学调控机制异常与ERK1信号转导通路相关。特异性ERK信号通路抑制剂U0126抑制正常人或鼠T细胞ERK途径，减少T细胞DNMT1 mRNA和蛋白表达水平，诱导DNA低甲基化，进而调控甲基化敏感基因CD70表达。.研究意义：以DNA甲基化为核心的表观遗传学基因表达调控机制在SLE疾病发生发展中起着重要作用。不仅填补了国内外研究的空白，也为系统性红斑狼疮这一自身免疫性疾病的治疗提供新策略和新靶点。