miRNA启动子区结合组蛋白H3赖氨酸4甲基化调控结核分枝杆菌诱导巨噬细胞细胞凋亡的机制研究

Methylation of H3K4is the maker of the gene transcriptional activation, it is reported that H3K4 methylation has participated the regulation of miRNAs expression epigenetically. MiRNAs is important molecules in gene regulation network, participating in biology activities and the development of diseases extensivly. In another words,H3K4 methylation, regulating expression of miRNAs epigenetically,could involve in human life activity and diseases. Due to the emergency situation of tuberculosis infection, the apoptosis of macrophages is one of important innate defense mechanism of tuberculosis dissemination. This study attempts to screen differential miRNAs in the macrophages apoptosis induced by Mycobacterium tuberculosis using Chips, revealing the relationship of H3K4 methylation and miRNAs expression, and to interpret the association of methylation of miRNA promoters and the macrophages apoptosis. The research aims to clarify the regulation mechanism of H3K4 methylation of miRNA promotors,supplying new target and method for tuberculosis diagnosis and treatment .

耐药结核和HIV合并感染所导致全球结核紧急状态，表明遏制结核流行已是刻不容缓。组蛋白3赖氨酸4（H3K4）甲基化是基因转录激活的标志，能参与miRNAs表达调控，而后者是基因调控网络的重要分子，能广泛参与生命的各项活动，引起疾病发生发展。鉴于巨噬细胞凋亡是限制结核播散重要固有免疫机制之一,假设调控巨噬细胞凋亡的miRNAs受到其启动子区H3K4甲基化的表观调控，进而能参与结核病发生发展。为揭示H3K4甲基化与结核诱导巨噬细胞凋亡的关联性，本研究拟运用免疫共沉淀等技术阐明揭示启动子区H3K4甲基化与miRNAs表达关系，旨在非编码RNAs和表观遗传层面阐明分析miRNA启动子组蛋白修饰在结核诱导细胞凋亡的作用机制，为结核病诊断和防治的提供新靶点。

耐药结核和HIV合并感染所导致全球结核紧急状态，表明遏制结核流行已是刻不容缓， miRNA是一类的内源性非编码高度保守的小分子单链RNA，广泛参与生命的各项活动，引起疾病发生发展。细胞凋亡（apoptosis）伴随MTB菌量计数减少被认为是一种宿主的固有免疫防御机制，促或抗凋亡因素可能成为结核病诊疗防治的靶点。TNF-α可参与结核诱导巨噬细胞细胞凋亡过程，其与相应受体结合（主要是TNFR1）后，招募Caspase酶系统，引起凋亡的级联反应，通过活化T细胞及杀死MTB等过程参与抗结核感染免疫。因此，假设结核杆菌可通过诱导调控TNF-αmRNA的特异miRNAs的表达同时，调控外周血细胞细胞因子表达、特异Th1/Th2细胞免疫反应及其它感染过程，参与凋亡等结核感染免疫过程。本研究主要内容有1）筛选与验证参与调控结核菌诱导巨噬细胞凋亡miRNAs；2）结核毒力蛋白ESAT-6/CFP-10诱导miR-155/miR-125b锚定TNF-α依赖信号通路影响结核患者外周PBMCs凋亡机制研究；3）ESAT-6/CFP-10对结核病患者外周血TNF-α及其相关细胞因子表达的影响; 4 )miR-155启动子甲基化在结核诱导凋亡中作用，旨在阐明miRNA启动子甲基化及miRNA表达在在结核感染免疫中的作用，为结核的防治提供新的依据。我们发现ESAT-6/CFP-10刺激三组受试者外周血后，PBLs miR-155表达上调，miR-125b表达无差异，伴随TNF-α及FLIP表达升高，说明ESAT-6/CFP-10在当前剂量下抑制外周PBLs凋亡，即 ESAT-6/CFP-10/NF-κB/miR-155/TNF-α/FLIP通路可能参与了结核感染者外周血的凋亡过程，但其中关联性及其分子机制需要深入研究。不同临床状态的结核感染者ESAT-6/CFP-10刺激后，细胞因子表达完全不同，在ATB组中既能促进Th1型细胞因子反应同时，又促进具有Th2型细胞因子表达，而在LTBI和Controls组中ESAT-6/CFP-10对Th1/Th2性细胞亚群平衡无作用。MiR-29a/miR-155/TNFR2/FLIP在ATB组和对照组间有诊断价值运用的潜能；某些细胞因子，特别是IP-10可以有效区分活动性结核和潜伏性结核，这对于结核病的诊断有较大的临床价值。