柳莉丹,劉紅芳,吉蘇云,李錦意,張 嬌,王曉華,陳永鋒
銀屑病是一種以紅斑鱗屑為皮膚表現的慢性炎癥免疫性疾病,伴有遺傳傾向,而轉錄及轉錄后水平的研究是銀屑病遺傳背景研究的熱點。CCAAT /增強子結合蛋白(C/EBP)是B-ZIP DNA結合蛋白家族,其作為轉錄因子調節(jié)許多細胞類型的生長和分化,包括肝細胞、單核細胞、脂肪細胞、角質形成細胞等[1-2]。C/EBP通過對靶基因轉錄的調節(jié),廣泛參與細胞增殖與分化、炎癥反應、腫瘤的發(fā)生與凋亡、肝臟再生等生理過程。
在以角質形成細胞異常增殖和分化的銀屑病中,C/EBPβ如何表達,是否參與了疾病的發(fā)生發(fā)展過程,目前國內外文獻未有報道。為了探討C/EBPβ與銀屑病的關系,該研究檢測了尋常型銀屑病患者皮損以及對照組正常皮膚中C/EBPβ的分布及表達差異性,并分析C/EBPβ表達水平以及其與病情評價指標的關系。
1.1病例資料22例尋常型銀屑病患者均為2016年12月~2017年5月廣東省皮膚病醫(yī)院皮膚科門診患者,臨床皮損和病理診斷均符合《臨床皮膚病學》第二版尋常型銀屑病診斷標準。排除標準:① 近3個月接受過系統(tǒng)治療(如糖皮質激素、免疫抑制劑、維A酸藥物等)、光化學治療;② 合并自身免疫性疾病者;③ 影響本研究的其他皮膚疾病(如炎癥性疾病、過敏性疾病、真菌感染性疾病及其他嚴重的慢性系統(tǒng)性疾病);15例正常對照組為我院整形外科行整形手術者。兩組間性別及年齡匹配。所有入選者簽署知情同意書,研究通過本院醫(yī)學倫理委員會審查。
1.2主要試劑和儀器TRIzol試劑(廣州欣勵和生物科技有限公司);逆轉錄試劑盒(PrimeScriptTMRT reagent Kit with gDNA Eraser);SYBR Prime Ex TaqTMⅡ均購自日本TaKaRa公司;Anti-C/EBPβ單克隆抗體(美國Abcam公司);DAKO酶標羊抗鼠/兔IgG抗體(二抗)[基因科技(上海)有限公司];引物合成及設計(上海生工生物工程股份有限公司);Leica 2135石蠟病理切片機、Leica病理組織包埋機(德國Leica公司);顯微鏡(日本olympus公司);凝膠成像儀(上海天能有限公司);NanoDrop儀(美國Thermo Fisher Scientific 公司);PCR儀(美國Bio-Rad公司);light Cycler 480 PCR儀(瑞士Roche公司)。
1.3方法
1.3.1一般資料及標本收集 收集患者一般資料(性別、年齡、病程、皮損及臨床癥狀等),評估患者皮損面積和嚴重程度指數,即PASI評分情況。簽署知情同意書后,手術室切除尋常型銀屑病患者(22例)皮損組織及對照組(15例)正常皮膚組織,一半10%福爾馬林液浸泡后石蠟包埋用于免疫組化,一半生理鹽水沖洗后液氮凍存用于PCR檢測。
1.3.2免疫組化染色法檢測 取包埋后的組織修剪邊緣后裝入切片機作4 μm切片,烘箱過夜進行脫蠟,脫蠟后將標本進行阻斷內源性過氧化物酶,PBS液沖洗后將標本架置于pH 9.0抗原修復液中進行修復(置于微波爐中中高火7 min,中底火15 min),用自來水復溫后取適量Anti-CEBPβ抗體用一抗稀釋液稀釋至合適濃度(稀釋濃度1 ∶100)孵育標本30 min,沖洗后滴加二抗孵育20 min,最后進行DAB顯色,封片后用顯微鏡觀察C/EBPβ蛋白表達及分布(按照抗體說明書及文獻,C/EBPβ陽性表現為胞核出現黃色或棕色的顆粒狀物質沉積)。C/EBPβ蛋白表達水平以平均光密度值(Image pro plus 6.0軟件分析圖像所得)表示。
1.3.3逆轉錄聚合酶聯反應(RT-PCR)檢測 ① 提取組織中總RNA(采用經典TRIzol法,所有操作冰上進行):取出液氮中保存的實驗標本,稱重后置于研缽研磨組織組織至粉末狀(中途不斷加入液氮);向組織內加入適量組織裂解液TRIzol(100 mg組織/1 ml TRIzol),充分研磨混勻后將標本收集于1.5 ml無酶EP管中,冰上靜置5 min;向EP管中加入0.2 ml氯仿萃取,劇烈震蕩,冰上靜置5 min后于4 ℃離心機進行離心(12 000 r/min、20 min),離心后收集上層水相,并加入等體積異丙醇,小心上下混勻6次,進行RNA沉淀;再次將標本置于4 ℃離心機中,離心12 000 r/min、10 min,可見EP管底部出現白色沉淀,即為所提取組織中總RNA;除去上清液,加入預冷的75%乙醇進行沉淀清洗,小心上下混勻,防止RNA降解;清洗后去除液體于超凈工作臺進行風干,最后加入20 μl DEPC水進行RNA溶解,其后用NanoDrop儀檢測RNA濃度,按照逆轉錄試劑盒將RNA逆轉為cDNA,置于-80 ℃冰箱保存或用于實時熒光定量PCR實驗;② 進行實時熒光定量PCR:以GAPDH作為內參,C/EBPβ上游引物:5’-TCTCTGCTTCTCCCTCTGCC-3’,下游引物:5’-ACAGCAACAAGCCCGTAGG-3’ ;GAPDH上游引物:5’-AAGTATGACAACAGCCTCAAG-3’,下游引物:5’- TCCACGATACCAAAGTTGTC-3’;采用20 μl反應體系,在PCR板中分別加入10 μl SYBR Premix Ex Taq、2 μl cDNA 、6.4 μl無RNase水、上下游引物各0.8 μl,實時熒光定量PCR儀上機檢測,軟件讀取C/EBPβ及GAPDH的Ct值;對數據進行相對定量分析,利用所測Ct值,計算C/EBPβ mRNA相對表達量,本實驗中采用2-ΔΔCt相對定量方法對數據進行分析,其中ΔΔCt=ΔCt實驗組-ΔCt對照組。
1.3.4相關性分析 按照銀屑病皮損面積及嚴重程度指數(psoriasis area and severity index,PASI)評分標準,記錄患者PASI評分,并進行Pearson相關性分析,評估皮損組織中C/EBPβ平均光密度與PASI評分相關性。
2.1實驗對象基本資料分析22例尋常型銀屑病患者中,男13例,女9例;年齡17~78(40.95±16.609)歲;病程3個月~30年,平均(7.7±7.438)年;PASI評分為2.4~18.8分。15例正常對照組,男7例,女8例;年齡19~58(31.33±11.848)歲 。尋常型銀屑病患者與正常對照者在性別(χ2=0.734,P>0.05)、年齡構成上差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
2.2尋常型銀屑病患者與對照組組織中CEBPβ表達及分布免疫組化染色法定位CEBPβ在尋常型銀屑病皮損中廣泛分布于表皮各層細胞胞核,以棘層上部及顆粒層為主,正常對照組則可見CEBPβ強烈表達于表皮各層細胞的胞核(圖1);CEBPβ平均光密度值(0.204±0.582)低于對照組(0.273±0.439),差異具有統(tǒng)計學意義(t=-3.894,P<0.001)。見圖2。
2.3尋常型銀屑病與正常對照組組織中CEBPβmRNA表達量RT-PCR方法檢測組織中CEBPβ mRNA表達量,結果表明:尋常型銀屑病患者CEBPβ mRNA(0.48±0.302)表達量低于正常對照組(0.754±0.194),差異具有統(tǒng)計學意義(t=-3.11,P<0.005)。見圖3。
2.4組織中CEBPβ表達量與患者PASI評分相關性分析22例尋常型銀屑病患者PASI評分為(4.196±0.895),相關性分析顯示組織中CEBPβ 蛋白的表達與患者PASI評分呈負相關性(r=-0.642,P<0.005)。見圖4。
圖1 銀屑病組與正常對照組中C/EBP β表達
圖2 銀屑病組患者與正常對照組組織中CEBPβ平均光密度值
圖3 銀屑病組患者與正常對照組組織中CEBP β mRNA表達量
銀屑病是一種多基因參與的紅斑鱗屑性皮膚病,通過免疫介導的共同通路最后引起角質形成細胞發(fā)生增殖的慢性炎癥免疫性疾病。CCAAT增強子結合蛋白(C/EBP)是在肝臟、脂肪組織、血液細胞和內分泌胰腺分化過程中選擇性表達的堿性區(qū)域/亮氨酸拉鏈(bZIP)轉錄因子[3],包括6個家族成員,其中C/EBPβ可參與調控炎性細胞因子IL-α、IL-1β、IL-6、IL-17、IL-36α和INF-γ等的表達[4-6],而這些細胞因子在銀屑病炎癥反應中起到重要作用。
圖4 銀屑病皮損中C/EBPβ平均光密度值
C/EBPβ也稱作核因子白細胞介素-6(nuclear factor for IL-6,NF-IL6),由于該基因mRNA有4個轉錄起始點,故該蛋白包括LAP*、LAP和LIP三種主要亞型,其中LAP*、LAP為轉錄激活因子,而LIP為轉錄抑制因子[7]。C/EBPβ在小鼠和人表皮中高度表達在1997年已被提及,House et al[8]發(fā)現C/EBPβ豐富的表達于小鼠皮膚、毛囊及皮脂腺中,主要表達在基底層上部的三種角質形成細胞的細胞核內,且比已知表達高水平C/EBP的其他組織中觀察到的水平更高。Zhu et al[9]研究發(fā)現在C/EBPβ缺乏的原代角質形成細胞中,早期分化標志角蛋白K1和K10的表達明顯增加,表皮是由角質形成細胞構成的復層鱗狀上皮,表明該轉錄因子在復層鱗狀分化中可能起作用[8]。Oh et al[10]在皮膚癌研究中發(fā)現C/EBPβ可參與誘導p53的表達和細胞凋亡,同時Zhu et al[11]在小鼠試驗中,證實C/EBPβ是化學誘導的皮膚乳頭狀瘤形成所必需的。
本研究顯示正常皮膚組織中C/EBPβ均一表達于表皮全層細胞胞核,而銀屑病皮損中C/EBPβ則主要表達在分化的上皮層,表皮分化過程中需要基因參與調控,推測C/EBPβ可能具有參與調控銀屑病表皮異常分化的能力。免疫組化顯示銀屑病組C/EBPβ的蛋白表達水平低于正常對照組,同時RT-PCR亦發(fā)現銀屑病皮損中mRNA的表達量與皮損中蛋白表達一致,結合C/EBPβ蛋白在銀屑病及正常對照組均表達于細胞核,以上均提示C/EBPβ可能是在轉錄水平發(fā)揮其調控作用。本研究與既往實驗[12- 13]均表明正常表達水平的C/EBPβ是表皮角質形成細胞分化所必須的,其表達水平的下調可能參與了銀屑病角質形成細胞的異常分化,但具體機制仍需進一步驗證。C/EBPβ mRNA及蛋白水平變化均提示在銀屑病表皮的增殖和分化中其可能發(fā)揮抑制作用,這可能與C/EBPβ的亞型LIP發(fā)揮轉錄抑制作用相關。為進一步研究C/EBPβ與銀屑病的相關性,本研究分析了組織中C/EBPβ蛋白的表達與銀屑病皮損面積和嚴重程度指數(PASI評分)的相關性,結果顯示其表達與PASI評分呈負相關性,進一步說明了C/EBPβ可能參與銀屑病皮損中角質形成細胞異常增殖的過程,可作為一種反映銀屑病皮損嚴重程度的指標。
綜上所述,本實驗初步證實了C/EBPβ與銀屑病發(fā)病存在相關性,為后續(xù)研究提供了提供了新的實驗基礎和研究方向。然而C/EBPβ在銀屑病中是否通過調控細胞因子或者炎癥信號通路進而發(fā)揮調控作用仍需進一步的研究。