miR-20b對Th17細胞分化和實驗性自身免疫性腦脊髓炎發(fā)病的調控機制研究.pdf

1、Th17細胞作為第三類效應性CD4+T細胞，在多發(fā)性硬化癥(multiplesclerosis，MS)中發(fā)揮重要的致病作用。實驗性自身免疫性腦脊髓炎(Experimentalautoimmune encephalomyelitis，EAE)是一種針對人類MS建立的被廣泛應用的動物模型。EAE是由CD4+T細胞介導的中樞神經(jīng)炎癥，組織學表現(xiàn)為中樞神經(jīng)脫髓鞘及炎癥性Th1和Th2細胞浸潤。miRNA是一類小的非轉錄RNA，通常通過轉錄后調控

2、影響靶基因表達。目前，大量研究表明miRNAs在Th17細胞誘導的自身免疫疾病方面發(fā)揮重要作用，例如人類的MS。有研究顯示miR-20b在MS臨床病人的外周血細胞中低表達，但是miR-20b在Th17細胞分化及EAE中的調控作用未見報道。
　　我們首先建立了EAE，作為探討miR-20b對于MS致病作用影響的動物模型。我們發(fā)現(xiàn)miR-20b在來自于EAE小鼠的CD4+T細胞中顯著低表達。此外，通過將na(i)ve CD4+T細胞在

3、體外以natural、Th1、Th2、Th17、Treg不同方向分化而檢測其中miR-20b的表達，我們發(fā)現(xiàn)相對于natural CD4+T細胞，miR-20b在Th17細胞中顯著低表達，而在Th1、Th2和iTreg細胞中則變現(xiàn)為表達上升?；谏鲜鼋Y果，我們推測miR-20b可能通過影響Th17分化而在EAE的發(fā)病過程中參與調控。因為miRNAs主要通過其靶基因發(fā)揮調控作用，因此我們繼續(xù)尋找與Th17細胞分化相關的miR-20b可能的

4、靶基因。
　　我們利用小鼠TargetScan數(shù)據(jù)庫來預測miR-20b的備選靶基因。通過熒光素酶檢測、GFP抑制實驗和免疫印跡實驗，我們鑒定并確定RORγt和STAT3為miR-20b可能的靶基因。我們還發(fā)現(xiàn)miR-20b分別在mRNA水平抑制STAT3基因表達，在轉錄后水平抑制RORγt基因表達兩種不同機制發(fā)揮其調控作用。
　　考慮到RORγt和STAT3作為Th17細胞分化的主要調控基因，我們推測miR-20b可能直接

5、參與Th17細胞分化的調控。在Th17細胞體外分化過程中，通過分別轉染miR-20b的陰性對照(NC)、抑制序列(inhibitor)及模擬序列(mimics)，我們發(fā)現(xiàn)mimics轉染組IL-17A表達顯著下調，而inhibitor轉染組IL-17A表達輕微上調。相同的，三組IL-17F表達與IL-17A表達類似。與此一致，我們發(fā)現(xiàn)在三組轉染細胞的培養(yǎng)上清中，IL-17A和IL-17F的表達也可以被miR-20b的mimics顯著下調

6、。我們進一步將miR-20b NC、inhibitor及mimics用FAM熒光標記，以檢測轉染陽性細胞中Th17細胞相關IL-17A和IL-17F的表達，結果與上面類似。上述結果證明miR-20b可以在體外負向調控Th17細胞的分化。
　　為了進一步驗證我們的預測，即miR-20b可能在體內調控EAE的發(fā)病進程，我們構建了pri-miR-20b慢病毒表達載體。小鼠尾靜脈分別注射表達pri-miR-20b(LV-miR-20b)及

7、陰性對照(LV-NC)的慢病毒，7天后，誘導EAE發(fā)病，結果顯示LV-miR-20b感染組小鼠發(fā)病分值統(tǒng)計顯著減輕。腰髓切片組織學分析顯示LV-miR-20b感染組的小鼠炎癥浸潤及脫髓鞘情況也顯著緩解。此外，小鼠免疫后14天尾靜脈注射上面兩種慢病毒，結果顯示LV-miR-20b感染組的小鼠疾病嚴重程度亦有所下降，這些結果提示miR-20b能夠抑制EAE的發(fā)病進程。
　　為繼續(xù)深入探討miR-20b是否能夠在EAE發(fā)病過程中對于Th

8、17細胞的產(chǎn)生有所影響。我們收集LV-miR-20b及LV-NC感染小鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)的單核細胞進行分析，結果顯示在LV-miR-20b感染組小鼠的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中CD4+T細胞浸潤顯著減少，進一步胞內細胞因子分析結果顯示Th17細胞比例也顯著降低。在LV-miR-20b感染組小鼠的引流淋巴結中，我們也發(fā)現(xiàn)更少的Th17細胞浸潤，此外，將這些淋巴細胞體外培養(yǎng)并用誘導EAE發(fā)病的MOG35-55再刺激,LV-miR-20b感染組的細胞培養(yǎng)上清

9、中IL-17A的表達也相應減少。上述結果表明miR-20b在EAE發(fā)病過程中可以在體內抑制Th17細胞的產(chǎn)生。
　　最后，我們發(fā)現(xiàn)EAE發(fā)病小鼠脾臟中CD4+T細胞的RORγt和STAT3蛋白表達較正常小鼠顯著上升。此外，在都誘導小鼠EAE發(fā)病的前體下，相對于LV-NC感染組，LV-miR-20b感染組小鼠脾臟中CD4+T細胞的RORγt和STAT3蛋白表達顯著被下調。我們進一步證明miR-20b在體內可能通過靶向調控RORγt和