低氧条件树突状细胞的表观遗传变异在类风湿性关节炎中的致病作用

表观遗传变异是影响细胞分化和功能成熟的关键机制，与多种免疫性疾病密切相关。低氧和树突状细胞（DC）的分化和功能紊乱是类风湿性关节炎（RA）的重要致病因素。低氧诱导因子(HIF)是低氧诱导的一个关键转录因子，调控多种细胞类型对低氧的反应，大量研究证实HIF在RA中发挥重要的病理作用。长期低氧影响DC的分化和功能活化，然而在表观遗传方面，低氧对DC的影响极其在RA中的作用目前尚未见研究。前期研究发现，低氧通过HIF抑制DC功能成熟，但不影响GM-CSF/STAT5途径 在DC中的活化，提示低氧通过表观遗传变异影响DC分化和功能成熟。本项目探讨：低氧中， HIF在DNA甲基化和组蛋白-H3K4和H3K27甲基化修饰方面对GM-CSF/STAT5通路介导DC分化和成熟的影响极其与RA的相关关系，本项目的完成不但为类风湿性关节炎提供深刻的病理机制，也有可能为将来临床控制RA发展新型免疫干预手段。

1. 本课题按计划开展了低氧条件下树突状细胞在类风湿性关节炎病理过程中的机制研究。在上一个项目研究的基础上，发现：1）低氧诱导hsa-mir-342-3p在树突状细胞中高表达，后者通过靶向USP13, EP300, IL-4R以及STAT5b，抑制GM-CSF+IL-4诱导的C5aR1的下调，从而维持低氧条件树突状细胞表达高水平的C5aR1，以及对C5a的高反应性；2）在II型胶原诱导的类风湿性关节炎的模型中， hsa-mir-342-3p抑制剂能够显著地延迟疾病的发生并且缓解病理损伤。以上研究发现，低氧通过诱导hsa-mir-342-3p增强炎性因子C5a诱导的炎性反应，从而推动了类风湿性关节炎的发生发展，为低氧和C5a相关的免疫性疾病提供了一个新的机制上的解释，在临床上，所发现的hsa-mir-342-3p有可能潜在的药物靶点和生物标志物，用于该类疾病的治疗和诊断。相关研究已经成文（投稿中），专利已申请。.2.研究了H3K4甲基化转移酶，Ash1l，与类风湿性关节的相关关系以及机制。发现Ash1l通过诱导A20抑制IL-6的产生和炎性自身免疫疾病的发生发展。1）体内实验发现，Ash1l缺陷小鼠在老龄时更易自发自身免疫疾病，表现为血清中免疫球蛋白水平升高，多器官炎性细胞浸润，肾小球免疫复合物沉积增多；并在II型胶原诱导的关节炎模型中发病率和严重程度增加，而抑制IL-6可以挽救这种高发病率，说明Ash1l通过控制IL-6的表达抑制炎性自身免疫疾病的发生发展；2）机制研究发现，Ash1l依赖其SET区，在TLR配体刺激后通过促进A20的表达，降低TRAF6和NEMO上K63位的泛素化水平，抑制下游NF-κB和MAPK信号通路及随后的IL-6的表达，负向调控天然免疫应答。TLR配体刺激可以诱导Ash1l选择性在Tnfaip3而非Il6或Tnf的启动子区富集并增强该启动子区的H3K4三甲基化水平，促进A20的表达，通过A20发挥随后的负向调控作用，并且Ash1l的负向调控作用依赖其SET区介导的H3K4三甲基转移酶活性。这一研究将表观遗传修饰，天然免疫应答和自身免疫疾病三者紧密联系，为免疫反应和免疫疾病的机制探索提供了新的研究思路，为类风湿性关节炎的诊断治疗提供了Ash1l这一潜在的新型靶点。本部分研究已经发表在Immunity. 39. 470-481（2013）。