白介素-4对IgG4相关性唾液腺炎腺体纤维化的作用及调控机制研究

IgG4-related sialadenitis is recently recognized as an autoimmune disease characterize by IgG4-positive plasma cell infiltration and storiform fibrosis which result in the enlarged glands and secretion dysfunction. Our preliminary work showed that interleukin-4 (IL-4) significantly elevated in the submandibular glands obtained from the patients with IgG4-related sialadenitis. However, the exact role of IL-4 in fibrosis of salivary gland has not been elucidated. In cultured rat and human submandibular fibroblasts, we will investigate the effects of IL-4 on cell proliferation, myofibroblast transformation and collagen production by use of Real-time PCR, Western blot, and immunofluorescent methods. Meanwhile, we will explore the effects IL-4 on epithelial to mesenchymal transition in the primary cultured rat submandibular epithelial cells and SMG-C6 cells. The signaling transduction mechanism involved in IL-4-modulated myofibroblast or epithelial-mesenchymal transition will be investigated from receptor, intracellular protein kinases, and transcription factor levels by using pharmacological inhibitors and gene transfection techniques. This study will clarify the key role and mechanism of IL-4 in the salivary gland fibrosis and provide new insight into the therapeutic strategy of IgG4-related sialadenitis by targeting IL-4 and its receptor.

IgG4相关性唾液腺炎是近年来提出的自身免疫性疾病，受累唾液腺中IgG4阳性浆细胞浸润和纤维化是主要的病理特点，亦是腺体肿大和分泌功能障碍的重要原因。我们前期的工作显示，白介素-4（IL-4）是IgG4相关性唾液腺炎患者下颌下腺中升高最明显的细胞因子，但IL-4在唾液腺纤维化中的作用尚未阐明。本项目拟采用Real-time PCR、免疫印迹和免疫荧光等方法，在培养的大鼠和人下颌下腺成纤维细胞上观察IL-4对细胞增殖、肌成纤维细胞转化和胶原合成的影响；在培养的腺泡上皮细胞上检测IL-4对上皮向间充质转化的影响，从肌成纤维细胞转化和上皮间充质转化的角度明确IL-4的促纤维化作用。采用工具药和基因转染等方法，从受体、蛋白激酶、转录因子层面探讨IL-4调控纤维化的信号转导通路，为阐明IL-4在唾液腺纤维化中的作用及机制提供新见解，也为以IL-4及其受体为靶点治疗IgG4相关性唾液腺炎提供新思路。

IgG4相关性唾液腺炎（IgG4-RS）是一种以唾液腺出现炎性纤维化为特点的自身免疫性疾病，但其发病机制不明。细胞衰老是指细胞在多种因素刺激下进入不可逆的细胞周期停滞状态。衰老细胞可转变为衰老相关分泌表型（SASP），通过分泌过多的趋化因子、炎性因子和蛋白酶等加重自身和周围细胞的衰老，还可招募免疫细胞并驱动病理性修复反应，造成持续加重的慢性炎症和纤维化，但细胞衰老在IgG4-RS中的作用尚不清楚。本项目以IgG4-RS患者唾液腺纤维化的机制为重点，证实IL-4在IgG4-RS患者下颌下腺组织中高表达，组织有明显纤维化，衰老相关指标β半乳糖苷酶（SA-β-gal）活性升高，细胞周期抑制因子p53和p16INK4A的mRNA和蛋白水平显著增加，提示IgG4-RS患者导管和腺泡上皮细胞发生衰老。在培养的大鼠下颌下腺上皮细胞系SMG-C6上发现，IL-4促进细胞衰老和SASP表型转化，明确IL-4是诱导下颌下腺细胞衰老的重要细胞因子。在机制上，从调控细胞衰老的关键信号分子入手，证实IL-4通过增加ROS并激活p38 MAPK信号分子，上调p16INK4A的表达和引起细胞周期阻滞，从而诱导下颌下腺细胞发生衰老。在离体培养的大鼠下颌下腺原代成纤维细胞上，证实衰老的下颌下腺腺泡细胞通过持续分泌炎症因子促进成纤维细胞增殖、迁移和向肌成纤维细胞转化，揭示衰老下颌下腺细胞通过SASP表型转化促进腺体纤维化是IL-4参与IgG4-RS腺体纤维化发生发展的新机制。紧密连接是位于上皮细胞间的蛋白复合物，可选择性调控水、离子和溶质等物质经旁细胞途径的转运。IgG4-RS患者下颌下腺中紧密连接的完整性破坏，F-actin重排是造成紧密连接结构改变和唾液分泌功能障碍的重要原因。该研究结果不仅为以衰老细胞为靶点治疗IgG4-RS提供新思路，也对临床改善IgG4-RS患者唾液腺功能具有重要的参考价值。