银屑病患者皮肤组织、外周血单个核细胞和血清中miR-155和miR-146a的表达及其临床意义
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摘要:目的:探讨miR-155和miR-146a在不同来源银屑病患者中的表达及临床意义。方法:采用QRT-PCR法检测30例寻常型银屑病患者和30例健康人作为正常对照组的寻常型银屑病组织、外周血单个核细胞和血清中miR-155和miR-146a的表达水平,并分析了不同来源银屑病样本中miR-155和miR-146a表达水平的相关性。以及治疗后外周血单个核细胞和血清中miR-155和miR-146a的表达水平。结果:银屑病患者皮肤组织、外周血单个核细胞和血清中miR-155和miR-146a的表达明显高于正常对照组(P<0.01)。miR-155和miR-146a在银屑病实验组皮肤组织、外周血单个核细胞和血清中高表达(P < 0.01)。治疗后外周血单个核细胞和血清中miR-155和miR-146a的表达降低(P < 0.05)。结论:不同来源银屑病样本中miR-155和miR-146a水平显着升高可能介导银屑病活动过程中涉及的免疫机制。
关键词
银屑病, miR-155 , miR-146a
一、简介
牛皮癣是一种慢性炎症性皮肤病,容易复发,病程较长。全身皮肤可出现红斑、鳞屑,严重影响患者的生活质量[ 1 ]。目前银屑病的患病率约为1.5%~3%,且呈逐年上升趋势。银屑病的发病机制复杂多样,与遗传、环境、免疫、内分泌、神经精神等因素有关[ 2] MicroRNA(miRNA)作为内源性基因编码的调控因子,可参与细胞生命活动的各种过程,与免疫炎症性疾病密切相关。使用生物信息学方法,我们发现银屑病患者血清中 miR-155 和 miR-146a 的表达水平存在显着差异。作为miRNA家族的重要成员,miRNA-155在T淋巴细胞的调节中发挥重要作用,据报道在特应性皮炎、人类免疫缺陷病毒感染、类风湿性关节炎等免疫相关疾病中发挥重要作用。miR-146a 是 microRNA 家族的成员。大多数脊椎动物有两个编码miR-146的基因,即miR-146a和miR-146b。其中,miR-146a基因位于Q33.3,miR-146b基因位于10Q24.32。3 ]。miR-155在寻常型银屑病患者皮肤组织中高表达[ 4 ],miR-146a也高表达[ 5 ]。然而,大多数研究集中在银屑病皮肤组织、外周血单个核细胞中的表达验证,而在血清中表达的研究较少,本文系统研究了寻常型银屑病患者皮肤组织和外周血单个核细胞、血清 miR- 155、miR-146——一种表达方式及其相关性,以及治疗前后关系的变化,探讨其临床意义。
2.对象和方法
2.1。科目
选取2016年7月至2017年7月在海南省琼海市人民医院皮肤科和重庆市中医院皮肤科收治的30例寻常型银屑病患者作为银屑病实验组。所有患者均有典型的临床表现并经病理证实。诊断符合临床标准[ 6]。样本在收集前至少 1 个月未用糖皮质激素、类维生素 A、免疫抑制剂或补骨脂素或紫外线(UVA,波长 320-420 nm)处理。采血前肝肾功能及尿常规均在正常范围内。患者年龄在20-65岁之间,病程6-9年。排除标准:伴有其他类型皮肤病,尤其是系统性红斑狼疮、皮肤肿瘤等;患有类风湿性关节炎、肝肾功能异常等其他严重疾病的患者;孕妇和哺乳期妇女、经期妇女,有白内障和光疗禁忌症。选取同期无全身性疾病或其他自身免疫性疾病的健康受试者30例作为正常对照组,年龄 20 - 65 岁。本研究经琼海市人民医院伦理委员会批准,所有标本来源的患者和健康对照均签署知情同意书。
2.2. 主要试剂和仪器
SYBR Perfect Real-Time Kit、M-MLV(Moloney Murine Leukemia Virus) Reverse Transcriptase、M-MLV Reverse Transcriptase和RNAiso for Small RNA提取试剂购自北京宝日博士材料科技有限公司。TransScript ⅱFirst-strand cDNA Synthesis SuperMix Kit 购自北京 Whole Type Gold,IL-17A Human ELISA Kit 购自 Thermo Fisher Scientific。荧光定量PCR仪LightCycler 480,Roche Pharmaceuticals,Switzerland;高压灭菌器,Tomi Corporation,日本;通用PCR仪,美国博乐公司;低温高速离心机,德国艾本德。
2.3. 实验方法
2.3.1。样品采集
皮肤组织:0.5 × 0.5 cm 2银屑病皮肤组织和 0.5 × 0.5 cm 2收集外周皮肤组织并用液氮冷冻并储存在-80°C。外周血单个核细胞:抽取肘静脉血10mL(柠檬酸钠抗凝),生理盐水等量稀释。使用细胞培养购买的15mL无菌离心管。先向内加入5mL淋巴细胞分离液,然后用无菌滴管沿试管壁缓慢加入稀释后的血液。在此过程中,必须保持界面清晰,将稀释后的血液分两次加入淋巴细胞分离液中。将溶液以 2500 r/min 水平离心 25 min,分成三层。使用无菌移液器,将位于中间液体层的单核细胞层轻轻吸入新的离心管中。用PBS稀释并洗涤2-3次,再次以3000 r/min离心细胞5分钟。此时,细胞位于离心管底部,加入1 mL RNAiso for Small RNA试剂,-80℃冷冻。
血清:抽取肘静脉血5 mL,室温放置2 h,800×g离心,取上清液作为外周血血清样品,分2份,每份500 μL,80℃冷冻。
2.3.2. RNA 提取和 cDNA 合成
称取组织0.2g,液氮研磨法粉碎。添加了 1 mL RNAiso for Small RNA 试剂。分离外周血单个核细胞后,直接加入1 mL RNAiso for a Small RNA试剂。取血清 500 μL,加小 RNA 试剂 1 mL RNAiso;提取过程严格按照 RNAiso 对 Small RNA 试剂的说明进行。cDNA合成:采用stem-loop法进行逆转录,全程以U6作为内参基因。引物如下表1所示。总系统 20 μL,提取的小 RNA 8 μL,茎环 RT 引物 2 μL(即miR-155 和 miR-146a 分别为 1 μL),U6 逆转录引物 1 μL,RNase 抑制剂 1 μL,逆转录酶 (M-MLV) 1 μL,5 × 1 st Strand Synthesis Buffer 5 μL,dNTP 5 μL,瞬时离心机混合,反应条件为 65℃ 10 分钟。25°C 15 min, 42°C 60 min, 75°C 15 min, 反应后-20°C保存。
2.3.3. 荧光定量PCR
荧光定量PCR检测采用嵌合染料SYBR法。整个过程严格按照SYBR Perfect Real-Time试剂盒的制度和条件进行。引物序列如下表2所示。以U6为参考基因,采用2 - ΔΔCT法计算结果。在每个反应中,每个样品至少重复 3 次。使用荧光分析软件对结果进行自动量化,最后取平均值。
2.4. 统计分析
采用SPSS 22.0软件进行数据统计,数据以均数±标准差表示。具体来说,首先进行方差齐性检验和筛选。根据F值表,如果F检验值>0.05,则t检验值通过等方差二样本检验得到;若F检验值<0.05,则根据异方差二样本检验得到T检验值。采用配对T检验分析皮损及邻近组织中miR-155和146a的表达,P<0.05为差异有统计学意义。
3. 结果
3.1。miR-155和146a的表达检测
结果表明,miR-155和146a的扩增曲线呈s形,
姓名
miRBase
逆转录颈环引物
hsa-miR-155
MIMAT0000646
5'-CTCAACTGGTGTCGTGGAGTCGGCAATTCAGTTGAGACCCCTAT-3'
hsa-miR-146a
MIMAT0000449
5'-CTCAACTGGTGTCGTGGAGTCGGCAATTCAGTTGAGAACCCATG-3'
U6
5'-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3'
表 1。逆转录宫颈环引物序列表。
姓名
上游检测引物
下游检测引物
hsa-miR-155
5'-TTAATGCTAATCGTGATA-3'
5'-TGGTGTCGTGGAGTCG-3'
hsa-miR-146a
5'-TGAGAACTGAATTCCATGG-3'
5'-TGGTGTCGTGGAGTCG-3'
U6
5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3'
5'-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3'
表 2。通过实时 PCR 检测的引物。
溶出曲线Tm值单一,说明实现了不同样品来源的miR-155和146a的特异性荧光定量PCR检测,扩增得到的Ct值可用于后续分析。图 1。
3.2. miR-155和146a在银屑病实验组皮肤和副皮肤组织中的表达
实验组皮肤组织中miR-155的表达为(3.57±1.05),显着高于皮肤旁组织(1.27±0.28)(t=8.324,P<0.01)。miR-146a的表达水平为(2.18±0.59),显着高于皮肤旁组织(1.12±0.37),差异极显着(t=5.213,P<0.01),见表3 .
3.3. 银屑病实验组外周血皮肤组织和副皮肤组织中miR-155和146a的表达
实验组外周血单个核细胞中miR-155的表达水平为(5.31±1.23),显着高于正常组。
图 1。miR-155 和 146a 的扩增和溶出曲线。(a) miR-155;(b) miR-146a。
ñ
腋下组织
皮肤组织
miR-155
30
1.27±0.28
3.57 ± 1.05*
miR-146a
30
1.12±0.37
2.18 ± 0.59*
表 3。治疗前后血清miR-155/146a水平检测结果。
注:VS 病灶旁组织,*P < 0.01。
对照组(1.53±0.39)(t=12.561,P<0.01),miR-146a的表达水平为(4.13±1.05)。显着高于正常对照组(1.41±0.62),差异极显着(t=8.647,P<0.01);实验组血清中miR-155的表达水平为(1.84±0.52),显着高于正常对照组(1.05±0.34)(t=3.152,P<0.01),miR-146a的表达水平显着高于正常对照组(1.05±0.34)。为(2.71±0.37),显着高于正常对照组(1.18±0.27)。差异极显着(t=4.322,P<0.01),如表4所示。
正常对照组
牛皮癣实验组
ñ
单核细胞
血清
单核细胞
血清
miR-155
30
1.53±0.39
1.05±0.34
5.31 ± 1.23*
1.84 ± 0.52*
miR-146a
30
1.41±0.62
1.18 ± 0.27
4.13 ± 1.05*
2.71 ± 0.37*
表 4。各组外周血单个核细胞及血清miR-155、146a的表达水平。
注:VS 正常对照组,*P < 0.01。
3.4. 来自不同银屑病样本的 miR-155 和 146a 的相关性
银屑病组患者皮肤组织、外周血单个核细胞和血清中miR-155表达同时上调,呈正相关(r=0.636、0.524、0.443,P<0.05)。银屑病实验组皮肤组织、外周血单个核细胞和血清中miR-146a的表达也上调,呈正相关(r=0.725、0.661、0.527,P<0.05)。
3.5. 银屑病患者治疗前后外周血单个核细胞及血清miR-155、146a的表达
治疗后,实验组外周血单个核细胞中miR-155的表达水平为(2.31±0.41),显着低于治疗前(5.31±1.23)(t=7.345,P<0.01)。 miR-146a的表达水平为(2.13±0.55)。显着低于治疗前(4.13±1.05)(t=5.334,P<0.01);实验组血清中miR-155的表达水平为(1.24±0.29),显着低于治疗前的(1.84±0.52)(t=2.18,P<0.05),miR-155的表达水平显着低于治疗前(1.84±0.52)。 146a为(1.69±0.42),明显低于治疗前(2.71±0.37)。差异极显着(t=2.71,P<0.05),见表5。
4。讨论
银屑病具有特定的 miRNA 表达谱,在皮肤中发现了大量的 miRNA。其中一些重要的 miRNA 发挥了作用
牛皮癣实验组治疗前
牛皮癣实验组治疗后
ñ
单核细胞
血清
单核细胞
血清
miR-155
30
5.31±1.23
1.84±0.52
2.31 ± 0.41*
1.24±0.29#
miR-146a
30
4.13±1.05
2.71±0.37
2.13 ± 0.55*
1.69±0.42#
表 5。各组外周血单个核细胞及血清miR-155、146a的表达水平。
注:VS银屑病组治疗前,# P<0.05,*P<0.01。
作为银屑病中的一类转录后基因调节剂。迄今为止,已发现超过 250 种 miRNA 在银屑病患者的外周血或皮肤病变中异常表达 [ 7 ]。miR-155 在皮肤病变和外周血单核细胞中高度表达 [ 8 ]。miR-146a 在皮肤病变和外周血单核细胞中高度表达 [ 5 ] [ 9 ]。本文对不同来源样本中miR-155和miR-146a的表达进行分析,结果显示皮肤组织、外周血单个核细胞和血清重量均高表达,与已发表的结论一致.
miR-146a和miR-155与免疫炎症密切相关,通过靶向炎症介质在体内和体外调节规范性炎症基因表达,以确保适当水平的宿主炎症反应[ 10 ]。研究表明,miR-155可调节寻常型银屑病患者外周血CD4~+T细胞分化为Th17细胞,从而参与炎症反应[ 11 ]。miR-146a 对靶基因 IRAK1 的不受控制的调节也是银屑病病变持续炎症的主要原因 [ 12]。Pearson相关分析显示,miR-155/146a在皮损、外周血单个核细胞和血清中的表达状态一致。因此,miR-155/146a在外周血单个核细胞和血清中的高表达可能是发挥炎症介质的体现。皮肤损伤中 miR-155/146a 的高表达必须由调控靶基因进行。本文并未探讨 miR-155/146a 在组织中的功能研究,但以往研究发现 miR-155 通过 PTEN 信号通路促进银屑病细胞增殖并抑制细胞凋亡 [ 13 ]]。miR-146a可能在翻译水平通过靶基因Smad4调控VEGF的表达,VEGF的过表达促进银屑病的炎症反应和血管生成,促进银屑病的发生和发展[ 14 ]。近年来,已发现血清 miRNA 水平在各种疾病的诊断、预防和治疗中是有用的生物标志物 [ 15 ] [ 16 ]。
5. 结论
本文收集银屑病患者外周血单个核细胞和血清 miRNAs 研究 miR-155/146a,发现银屑病患者外周血单个核细胞和血清 miR-1266-5p 的高表达降低治疗后明显。这些结果提示miR-155/146a参与了银屑病的治疗过程,可能为未来银屑病的治疗提供新思路。
利益冲突
作者声明与本文的发表没有利益冲突。
参考
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