动态调控维生素D受体表达对脊柱结核免疫反应的影响及机制研究

Spinal tuberculosis is a serious disease with high morbidity and disability. It is essential to find out the relationship between the individial factors affecting development and progression in spinal tuberculosis. Studies show that Vitamin D receptor (VDR) participates in regulating the cellular immune response and limiting the spread of tuberculosis in vivo. However, the mechanism is incompletely understood. The study about the dynamic expression of VDR regulating the immune response has not been reported. Our recent research suggests that spinal tuberculosis are related to the VDR-ForkⅠand TaqⅠgene polymorphism. Which affect the transcription efficiency and stability of VDR. In this experiment, on the basis of our preliminary results, we plan to regulate the expression of VDR, using RNA interference technology and plasmid transfection technology, to observe its effect on immune response. We also aim to establish spinal tuberculosis mice model with dynamic expression of VDR for further studing the role of VDR in progression of spinal tuberculosis. This study is expected to lay foundation for further clinical and in-vivo research.

脊柱结核发病率、致残率高。研究影响脊柱结核发生发展的宿主细胞免疫反应，对脊柱结核的防治意义重大。研究表明：维生素D受体（VDR）参与调控宿主细胞免疫反应并限制结核菌在体内的增殖和播散，与脊柱结核在宿主体内的发生发展密切相关。但其调控机制仍需进一步明确，VDR表达时机与适量表达对脊柱结核免疫反应的影响更未见报道。我们前期研究发现：影响VDR转录效率和结构稳定性的VDR-ForkⅠ和VDR-TaqⅠ基因多态性与脊柱结核相关。本课题是在我们前期研究的基础上，拟利用RNA干扰、质粒转染技术动态调控VDR表达水平，观察其对脊柱结核免疫反应的影响，并构建动态调控VDR表达的脊柱结核小鼠模型，进一步研究动态调控VDR对脊柱结核发生发展的影响，以期为更高阶段的在体及临床研究奠定基础。

脊柱结核发病率高、致残率高、危害性大。研究影响脊柱结核发生发展的宿主细胞免疫反应，对脊柱结核的防治意义重大。本研究中我们运用可调控VDR表达的脊柱结核小鼠模型，续调控VDR在脊柱结核小鼠体内的表达水平，我们运用Micro-CT、免疫组化、Western-blot等手段观察到了脊柱结核病灶周围炎症细胞、蛋白、骨密度及免疫反应的差异。并进一步在脊柱结核人群中进行了验证和易感基因筛查。我们的结果显示沉默VDR可逆转1,25(OH)2 D3对IFN-γmRNA水平的抑制趋势。局部注射法构建的脊柱结核小鼠模型，成模时间短，而且可以观察到脓肿、窦道、骨质破坏及死骨形成等现象，更贴近脊柱结核患者的临床表现。骨密度分析结果显示：破坏的椎体骨小梁数及骨小梁厚度显著低于未受累的椎体和对照组相同节段椎体，脊柱结核小鼠的椎体平均骨小梁数量较对照明显下降。虽然病灶椎的总体骨小梁数量及厚度降低，但在病灶周围存在大量硬化骨形成，病灶局部骨小梁数量及厚度显著增高。我们在对小鼠脊柱结核病灶周围组织进行免疫组化后还发现了p65、VDR、INF-γ、TNF-α、CD68等免疫因子的增高，通过荧光标记，发现了大量单核细胞在病灶周围聚集。缓慢适度上调VDR表达水平后，我们观察到了病灶的钙化与吸收，小鼠呈现脊柱结核治愈后的脊柱融合畸形。我们的结果提示VDR可以影响结核菌感染脊柱后机体的破骨-成骨过程;VDR的适时适量表达能抑制脊柱结核的发生发展。我们还在临床病人中对上述结果进行了验证：脊柱结核患者死骨及椎间盘内VDR表达显著增高。同时我们还筛查出P2X7-762C>T、P2X7 489C>T、MMP-1-1607 G等结核易感基因和TNF-α-238 A脊柱结核的保护基因，探索了构建脊柱结核基因诊断平台的可能性。本研究通过细胞、动物及临床的一系列实验，分析了VDR在宿主抗结核免疫反应中的调控作用，筛查了下游相关蛋白，为下一步的干预治疗提供了方向和依据。