IRF7调控微血管内皮细胞与I型干扰素通路的相互作用——SLE发病的新机制

Type I interferon(IFN) is a key pathogenic factor in systemic lupus erythematosus(SLE).Previous study found that IRF7, a master regulator of type I IFN, is a susceptibility gene for SLE and associated with lupus nephritis（LN）. Pathologic study revealed that IRF7 was upregulated in glomerular microvascular endothelial cells (HMEC) in LN patients.IRF7 was closely related to local neutrophil extracellular trap(NET). Given that NET could stimulate HMECs to express IFN-α,we hypothesize that HMECs in SLE could participate type I IFN pathway and promote tissue damage. We plan to stimulate IRF7 overexpressing as well as IRF7 knock-down HMBCs by using nuclearsome or NET, identify the IFN induction pathway by using Western Blot and RNAi, and investigate the effects of nuclear extract on the functions of HMBC in terms of expression of inflammatory cytokine and chemokine, attraction of immune cells, permeability as well as apoptosis. Meanwhile, we would create the HMEC IRF7 conditional knock-out mice model and induce lupus-like disease by pristane, therefore, to study the modulation of IRF7 on type I IFN pathway in HMECs as well as the its contribution in the pathogenesis of SLE in vivo. Our study would help to elucidate the new mechanism that endothelial system could contribute to the pathogenesis of SLE by interaction with circulating DNA and RNA complex such as nuclearsome and NET.

I型干扰素（IFN）是系统性红斑狼疮（SLE）关键致病因子。前期研究发现I型IFN关键转录因子IRF7是SLE的易感基因，与狼疮肾炎（LN）相关。病理显示IRF7在LN肾小球微血管内皮细胞（HMEC）内表达上调，与局部中性粒细胞细胞外网（NET）关系紧密；NET在体外可刺激HMEC释放IFN-α，推测SLE HMEC可能主动参与I型IFN通路促进脏器损伤。我们将在体外采用核小体及NET刺激IRF7过表达或表达抑制的HMBC，Western Blot、RNAi等鉴定核物质刺激IFN释放的通路、Realtime PCR、ELISA、流式细胞仪等方法检测HMEC释放炎症及趋化因子、粘附、渗透性及凋亡等功能变化；并使用pristane在HMEC条件性敲除IRF7小鼠造模进行体内研究，以明确IRF7对HMEC I型IFN通路的调控及其在SLE发病中的作用，探索SLE核物质通过血管内皮系统致病的新机制

本项目发现IRF7在狼疮肾炎的肾脏组织中主要在小球部分表达，激光共聚焦显微镜明确IRF7与血管内皮细胞标志的共定位。IRF7小球积分在伴有内皮细胞增生组显著增高，与LN活动性评分有明显正相关，与慢性评分无相关性。基线期IRF7的表达水平可以预测6个月后肾炎诱导缓解的治疗效果。中性粒细胞的NET不能直接刺激内皮细胞产生I型IFN，但是能促使内皮细胞分泌趋化因子和炎症因子，参与血管炎症。IRF7能显著增加血管内皮细胞对FITC-BSA的通透性，诱导内皮细胞凋亡，刺激细胞黏附因子ICAM-1、VCAM-1和E选择素表达，诱导趋化因子表达，这一途径可能是通过影响p38、ERK通路实现的。构建血管内皮条件敲除IRF7小鼠并鉴定。腹腔内注射pristane制备以I型IFN活化为主的SLE动物模型，观察以肺泡出血为主的临床表型，发现IRF7条件敲除的小鼠血管内皮的损伤较对照组明显减轻，与体外实验的结果相符。此外课题组还对IRF7基因遗传多态性进行了功能研究，发现rs1061502与SLE显著相关。构建携带不同IRF7基因型的pDC细胞株，携带SLE危险等位基因T的pDC细胞系在病毒刺激下，能够产生更多的IFN-α，提示该遗传多态性位点具有功能性。在病毒刺激下，携带TT等位基因的细胞系磷酸化IRF7的表达较携带CC基因型的细胞系显著增高，提示rs1061502可能通过影响蛋白质的活化和磷酸化影响蛋白的功能。IRF7 SNP增强机体对病毒的反应性，在进化中有重要意义，但也增加SLE等IFN相关疾病发病的风险。这对SLE的发病机制具有重要的理论意义。.本项目的研究聚焦在血管内皮细胞，对包括病毒感染、肿瘤、自身免疫性疾病在内的多种I型IFN相关疾病的发病机制带来新的研究思路，具有重要的科学意义。此外，研究发现SLE存在内皮细胞中I型IFN活化，为采用I型IFN抑制剂治疗，特别是以血管内皮受损明显的皮疹表现提供了理论依据，也对靶向IFN作用的相应药物扩大适应症的临床研究提供依据。为这部分患者提供了新的治疗选择。研究发现基线期肾脏穿刺标本的IRF7表达水平可以预测6个月后患者治疗的疗效，为精准诊疗提供依据，具有临床应用价值。