反常性痤疮表型性别差异的分子机制研究

Acne inversa (acne inversa,AI, MIM#142690) is a chronic relapsing skin disorder that severely influences patients' normal life. It mainly affects apocrine gland-bearing follicle epithelium. The onset of AI is usually after puberty; and also there are many sex-specific differences in terms of clinical features, which suggest that the sexual hormone plays roles in the pathogenesis of AI. But the molecular mechanisms underlying are unknown. We previously identified mutations in three subcomponents of γ-secretase: PSEN1, PSENEN, and NCSTN， by sequencing analysis in 6 Chinese Han AI families. And these mutations caused loss of function of the corresponding genes due to haploinsufficiency..In this study, we will use bioinformatics, in vitro ［hormone receptor-positive（HR＋） and hormone receptor-negative（HR－）cell lines］and in vivo (transgenic zebrafish and mouse) systems to investigate if sexual hormone modulates the expression of three AI causative genes (PSEN1, NCSTN, PSENEN),three other genes encoding γ-secretase subcomponents (PSEN2, APH1A, APH1B), and the gene encoding one of the physiological substrates of γ-secretase (NOTCH1), through estrogen/androgen response elements located in and nearby these genes; to explain the molecular mechanism of sex specific phenotypic differences in AI; and finally to provide the molecular basis of sexual hormone therapy in AI.

反常性痤疮是一种严重影响人类正常生活的慢性、反复发作的皮肤炎症性疾病。AI主要累及具有大汗腺的皮肤部分的毛囊上皮。 AI通常在青春期后发病，其临床表现有很大的性别差异，因此提示性激素在本病的致病机制中起一定的作用，但其机制尚不清楚。我们的前期工作对6个反常性痤疮汉族人家系的成员进行基因序列分析后发现，家族性反常性痤疮可由包括早老素-1在内的不同γ-分泌酶亚单位的编码基因功能缺失引起。.本研究拟采用生物信息学与体外细胞、转基因斑马鱼及基因敲除小鼠等水平的分子生物学相结合的实验技术和方法，从AI的致病基因（PSEN1, NCSTN,PSENEN）入手，并且延伸到γ分泌酶其它编码基因及其作用底物的编码基因，来研究性激素是否对这些基因有表达调控的作用，并进一步研究这种性激素应答是否由雌/雄激素应答元件介导，从而解释性激素对AI的表型性别差异的贡献，为实施性激素（或抗性激素）治疗AI提供理论依据。

反常性痤疮（Acne Inversa, AI, MIM#142690）也叫做化脓性汗腺炎（Hidradenitis Suppurativa,HS），是一种慢性的、复发的，以皮肤脓肿、窦道及瘢痕形成为特征的皮肤病。已知该病是由于γ-分泌酶基因的突变导致，最常见的突变基因为NCSTN，其次为PSEN1、PSENEN。本研究构建了NCSTN在皮肤中特异敲除的小鼠模型K5-Cre; Ncstnco/co，突变鼠与野生鼠相比在P45时可见明显的角化和炎症的表现，这与AI患者的表型类似。模型小鼠P0、P10、P30、P45、P60共5个阶段的皮肤中检测到Il23,Tnf-α,Tlr4等炎症因子的高表达。表达芯片、qPCR和western blot的结果发现Il1f6在P0期表达上调，这提示Il1f6很可能是AI发病过程中的重要炎症因子。Krt6b和Sprr2d在该小鼠模型不同时期也呈现高表达。免疫组化实验中Il1f6与K5共定位进一步提示该炎症因子可能由角质细胞分泌。已知Sprr2d可能与皮肤角化和轻度炎症相关，而Krt6b是Notch通路一个关键的介导因子。此外，本研究用一种新型抗Tnf-α小分子药物对模型小鼠的治疗效果进行了研究，通过灌胃给药实验发现K5-Cre; Ncstcoco/co与野生鼠相比角化和炎症的表型有明显的缓解，HE染色，qPCR和western blot的结果也表现为炎症因子（Tnf-α,Il23 和Il1f6）的表达明显下调，这表明该新型抗Tnf-α小分子药物对AI的模型小鼠有较明显的治疗作用。同时Il1f6在药物作用后表达下调可能增加了它参与AI发生发展的证据。.本研究成功构建了AI小鼠模型，为AI致病机制的研究提供了合适的动物模型。该小鼠出现AI类似表型，炎症因子（Il1f6等）的高表达可能是AI发病的触发因素。炎症因子可能和其他Notch通路中的重要因子（Krt6b等）及其他与皮肤屏障相关的因子（sprr2d等）一起参与AI的发生发展。