寻常型银屑病患者皮损组织中miR- 124- 3p表达水平及意义
2022-01-06翟翊然曹丽楠李伟栋
翟翊然,曹丽楠,李伟栋
(南阳市中心医院皮肤科,河南 南阳 473000)
银屑病(Psoriasis Vulgaris,PV)是一种表皮过度增殖的慢性炎症性皮肤病, 其发病机制非常复杂,目前认为炎症、表皮细胞过度增殖和免疫学异常是其发病机制的3 个中心环节[1]。 miR -124-3p是微小RNAs(microRNAs,miRNAs)的一员,在胶质瘤、膀胱癌、肝细胞癌和肺癌等恶性肿瘤的转化和发展中表现出显著的抑制作用[2]。 近年来研究显示,miR-124-3p 在特应性湿疹患者的慢性皮损皮肤中表达降低[3],可以靶向调节信号转导与转录激活因子3(Signal transduction and transcriptional activators 3,STAT3)蛋白表达,参与炎症、多组织损伤等[4,5]。 STAT3 是一种重要的转录因子,参与炎症反应、 角质形成细胞过度增生等多种病理生理过程,在PV 发病中起重要作用[6]。 基于此,我们推测miR-124-3p 可能作为STAT3 的上游调节因子,参与PV 的发生和进展,但其具体作用和机制尚不清楚。 本研究检测miR-124-3p 及STAT3 在寻常型银屑病皮损组织中的表达,并探讨miR-124-3p 参与银屑病的发病机制,以期为寻常型银屑病的临床治疗提供一定的理论基础。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取2018年3月-2020年7月在本院确诊的102 例寻常型银屑病患者,男62 例,女40 例,年龄24~65岁,平均40.15±9.83岁,其中进行期患者50 例,静止期患者52 例,病程6 个月~17年。 纳入标准:⑴所有患者按照《中国银屑病诊疗指南》(2018 版)标准进行诊断[7],并经组织病理检查确诊;⑵患者行为能力正常,能积极配合本次研究,且病历资料完整;⑶年龄≥18岁。 排除标准:⑴患者3 个月内服用治疗药物,例如:糖皮质激素、免疫抑制剂等;⑵并发其他疾病者,例如:凝血障碍性疾病、恶性肿瘤、其他自身免疫性疾病及感染性疾病者;⑶随访过程中无法联系者、病历资料不完整者;⑷术前已行放疗、化疗者。 另收集102例正常人皮肤组织(经整形外科手术切除)作为对照组,男57 例,女45 例,年龄22~60岁,平均38.25±8.19岁,两组间性别与年龄比较均无统计学差异(P 值均>0.05)。 本研究经医院医学伦理委员会批准,所有患者及家属均签署知情同意书。
1.2 主要试剂 RNA 抽提试剂Trizol (广州泰勒生物科技有限公司);miRNA 分离试剂盒(Ambion miRNA Isolation Kit,美 国Ambion 公 司);miR -124-3p 特异性引物和U6 内参特异性引物均由上海艾研生物科技有限公司设计合成,序列为:miR-124-3p 上游引物5'-GGGTATTGAG -GAAGGTGTT-3'、下游引物5' -CAGTGCGTGTCGTG -GAGT-3';内参U6 上游引物5'-GAGCCACAGCGTAACG-3'、下游引物5' -CTAGCA -CATAGTACAGG-3';STAT3 兔多克隆抗体(上海江莱生物科技有限公司);β-actin 单克隆抗体(上海江莱生物科技有限公司);通用型二步法检测试剂盒(上海江莱生物科技有限公司);鼠兔通用型二抗试剂盒(PV-6000);DAB 显色试剂盒(上海江莱生物科技有限公司);BCA 蛋白浓度测定试剂盒(北京中科瑞泰生物科技有限公司)。
1.3 皮肤组织总RNA 的提取 对皮损组和对照组进行皮肤活检,两组均是大小约1cm×0.5cm 被切下的皮肤组织,然后分别剪切成2~3 小块,迅速储存在液氮中,之后放入-80℃中保存。待所有样本前处理结束后,使用液氮研磨皮肤组织至粉末状,并将研钵及杵均灭菌均保存在-80℃下,过夜,第二天将粉末倒入去RNA 酶的EP 管中,根据说明书采用Trizol 法提取细胞系总RNA。
1.4 实时荧光定量逆转录-聚合酶链反应 将上述抽提的总RNA 逆转录为cDNA,逆转录条件:25℃,10min;50℃,45 min;85℃,5 min。 按照PCR试剂盒说明检测成熟的miR,以cDNA 为模板,miR-124-3p 和U6 荧光探针作引物扩增,反应程序为:95℃,10 min;95℃,15s;、60℃,1min;共40 个循环。 所有试验重复3 次,相对表达量采用2-△△Ct法测定: 用△Ct 值代表基因的相对定量,△Ct 值=目的基因Ct 值-同组内参Ct 值,△△Ct 值=各样本△Ct 值-最低样本△Ct 值,基因表达的差别倍数用2-△△Ct值表示。
1.6 STAT3 表达检测 在匀浆器的球状部位加入少量皮肤组织,再加入去污剂裂解液,混合后进行匀浆,重复碾压样本3 次,使皮肤组织完全裂解。30min 后在在4℃下,12000r/min,离心5min,取适当被稀释过的上清液。 蛋白浓度采用BCA 法来测定,然后对蛋白质浓度进行调整,采用免疫印迹法(Western blot)检测皮肤组织中STAT3 的表达。 采取的具体步骤:⑴经过灌胶、加样、电泳、转膜等一系列操作后,用5%牛血清白蛋白(BSA)封闭液将膜装入其中;⑵将标本制置于室温摇床1h,然后加入一抗稀释液5ml,混合均匀,并放于4℃冰箱过夜;⑶再加入二抗稀释液(配比为1:10000)10mL置于摇床上1h,待显色后,将其置于暗室内进行压片曝光显影。 最后用Quantity-one 图像软件对结果进行分析及光密度值扫描,分别计算出目的蛋白条带与β-肌动蛋白(β-actin)的强度,然后把结果相除计算出其比值(%)。
1.5 皮损面积和严重程度评分 对患者进行PASI评分,病情程度根据PASI 评分分级,重度≥30 分、中度15~29 分、轻度<15 分[8]。 PASI 评分=皮损面积×[0.1×(Dh+Ih+Eh)+0.2×(Du+Iu+Eu)+0.3×(Dl+Il+El)+0.4×(Dt+It+Et)],E:红斑,I:浸润,D:鳞屑,h:头(包括颈),u:上肢,t:下肢,l:躯干,皮疹部位均为5 个等级:0~4 分。 皮损面积为(0~6)分,0%为0 分;<10%为1 分;10%~29%为2 分;30%~49%为3 分;50%~69%为4 分;70%~89%为5 分;90%~100%为6 分。 总分(0~72)分,得分越高,皮损越严重。
1.6 统计学处理 采用SPSS 22.0 软件对所得数据进行分析,计量资料均以均数±标准差(±s)表示,采用两样本独立t 检验比较组间差异,采用Pearson 相关分析寻常型银屑病患者皮损组织中miR-124-3p 表达水平与PASI 评分的相关性,P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 皮损组织和正常组织中miR -124 -3p 与STAT3 的表达 寻常型银屑病患者皮损组织及对照组中均检测出有miR-124-3p 表达,皮损组及对照组中miR-124-3p 表达的2-△△Ct值分别为0.82 ±0.09 和1.20±0.17,皮损组明显低于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05) ;通过Western blot 检测发现,皮损组和对照组STAT3 表达量分别为0.52±0.07 和0.25±0.05,皮损组显著高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05),见图1。
图1 皮损组及对照组中miR- 124- 3p 和表达水平
2.3 miR-124-3p 和STAT3 表达水平与寻常型银屑病临床病理特征之间的关系 分析这些皮损组织样本与患者年龄、性别、病程和临床分期等病理特征发现,miR-124-3p 和STAT3 表达水平与年龄、性别和病程等病理特征无相关性(P>0.05),但与患者的临床分期有关。 在进行期患者皮损中,miR-124-3p 表达水平更低,与静止期患者的miR-124-3p 表达水平比较差异具有统计学意义(P<0.05); 而进行期患者皮损中的STAT3 表达水平比静止期患者的更高,比较差异有统计学意义(P<0.05)。 见表1。
表1 miR- 124- 3p 在寻常型银屑病患者皮损中的表达与临床特征的关系(±s)
表1 miR- 124- 3p 在寻常型银屑病患者皮损中的表达与临床特征的关系(±s)
临床病理特征 例数 P STAT3 t P年龄(岁)≥60岁<60岁性别miR- 124- 3p t 1.056 0.293 1.539 0.127 48 54 0.81±0.09 0.83±0.10 0.53±0.06 0.51±0.07 1.173 0.243 0.719 0.473男女病程62 40 0.82±0.08 0.84±0.09 0.53±0.06 0.52±0.08 1.104 0.272 1.864 0.065≥5年<5年临床分期进行期静止期42 60 0.80±0.09 0.82±0.09 0.54±0.08 0.51±0.08 7.788<0.001 5.012<0.001 50 52 0.75±0.08 0.89±0.10 0.56±0.08 0.49±0.06
2.4 皮损组中miR-124-3p 与STAT3 的相关性分析 采用Pearson 相关分析患者皮损组织中miR-124-3p 表达水平与STAT3 的相关性,结果发现miR-124-3p 表达水平与STAT3 呈负相关(r=-0.835, P<0.001),见图2。
图2 皮损组中miR- 124- 3p 与STAT3 的相关性分析
2.5 miR-124-3p 和STAT3 表达量与PASI 评分的相关性分析 皮损组中所有患者的PASI 评分为10.9~29.5 分,平均18.22±7.84 分。 采用Pearson 相关分析寻常型银屑病患者皮损中miR-124-3p 表达水平及其与PASI 评分的相关性,两者呈显著负相关(r=-0.778,P<0.001); STAT3 表达水平及其PASI 评分的相关性,两者呈显著正相关(r=0.818,P<0.001),见图3、4。
图3 miR- 124- 3p 表达量与PASI 评分的相关性分析相
3 讨论
图4 STAT3 表达量与PASI 评分的相关性分析相
银屑病是一种T 细胞介导皮肤病,属于慢性炎症性疾病,其特征是表皮增生、 角质形成细胞(KCs)异常分化和血管过度增生[9,10]。 银屑病除了表现为皮肤临床症状,还会发生一系列合并症,包括由银屑病导致的关节炎、 心血管疾病和代谢综合征等,其对患者的正常生活产生较大的影响[11]。 既往研究显示[12,13],在表皮和毛囊中存在多种高表达的miRNA,包括miR-125b、miR-21、miR-203 等可以调控皮肤发育和功能,参与银屑病等多种皮肤病的发生、发展。 本研究探讨了寻常型银屑病患者皮损组织中miR-124-3p 的表达水平,结果显示miR-124-3p 在寻常型银屑病患者皮损组织中的表达水平相对于对照组明显下调,STAT3 蛋白表达明显上调,说明miR-124-3p 和STAT3 表达异常可能与寻常型银屑病的发生发展有关。 既往研究显示,miR-124-3p 可以调控多种肿瘤的生物学行为,抑制胰腺癌细胞增殖和促进凋亡[14,15]。近年来研究发现,miR-124-3p 还可以促进皮损组织修复、愈合[16],但其在银屑病发生中的调控机制尚不明确。 STAT3 是一种蛋白质,参与了细胞内和细胞外的信号传递,在角质形成细胞和免疫细胞之间的相互作用起着关键因素。 Nakajima 等[17]发现银屑病患者皮损组织中STAT3 异常活化,STAT3 通过与相应的miRNA 结合抑制角质形成细胞过度增殖,对于银屑病的发生、发展起着重要的保护作用。Shan 等[18]研究发现,miR-124-3p 通过干扰STAT3的3' 非编码区负向调控STAT3 的转录,调节细胞的生物学行为。 本研究结果显示,miR-124-3p 表达水平与STAT3 呈负相关性,提示miR-124-3p可能通过调节STAT3 蛋白表达,参与银屑病的进展。
本研究结果还显示寻常型银屑病患者皮损组织中miR-124-3p 表达量与PASI 评分具有相关性。 通过分析所选患者的临床分期以及对比PASI评分发现,皮损严重程度随着皮损面积的增大而增大,则miR-124-3p 表达水平相应降低,而STAT3 表达水平则升高。 同时,miR-124-3p 在进行期患者皮损组织中有着更低的表达水平,说明miR-124-3p 在临床上能随银屑病的病理变化而变化,但与患者性别、年龄及病程没有显著相关性。 已有研究显示,STAT3 表达水平与PASI 评分存在相关性[19]。提示miR-124-3p 和STAT3 可以作为评估寻常型银屑病严重程度的相关性因子。
综上所述,寻常型银屑病患者皮损组织中miR-124-3p 及其可能调控的靶基因蛋白STAT3表达水平与PASI 评分密切相关,可望作为疾病的进展及预后评估指标,为临床治疗银屑病提供参考。