PTPN22 619 Arg＞Trp突變對(duì)糖尿病發(fā)生的影響和調(diào)控機(jī)理.pdf

1、PTPN22是一種非受體型蛋白酪氨酸激酶，主要表達(dá)于造血細(xì)胞和免疫細(xì)胞中，作用于配體蛋白的酪氨酸去磷酸化過(guò)程。PTPN22基因1858位點(diǎn)C至T的單核苷酸突變引起人體中第620位和小鼠中第619位編碼氨基酸精氨酸(Arg)至色氨酸(Trp)的變異而這一多態(tài)性被證實(shí)與許多自身免疫性疾病相關(guān)，如Ⅰ型糖尿病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡和克羅恩病等。在T細(xì)胞中，PTPN22 Arg＞Trp多態(tài)性導(dǎo)致與下游配體基因，蛋白絡(luò)氨酸激酶Csk的結(jié)合

2、程度降低進(jìn)三倍，進(jìn)而影響T細(xì)胞受體信號(hào)通路。然而這一Arg到Trp的變異對(duì)于免疫細(xì)胞的形態(tài)、功能及糖尿病發(fā)生的影響還知之甚少。本研究以自主構(gòu)建的PTPN22619Arg＞Trp基因敲入小鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，研究了這一變異對(duì)小鼠Ⅰ型及Ⅱ型糖尿病發(fā)生的影響及抗原呈遞巨噬細(xì)胞、Treg、 Teff等免疫細(xì)胞的數(shù)目、形態(tài)及功能的變化，并通過(guò)細(xì)胞分泌因子、標(biāo)志性蛋白和表面抗原的檢測(cè)進(jìn)行了具體的機(jī)理研究。本結(jié)果將對(duì)深入研究糖尿病、自身免疫疾病的發(fā)病機(jī)理提

3、供重要的理論基礎(chǔ)。
　　研究結(jié)果主要有:
　　1.巨噬細(xì)胞分化后形態(tài)受PTPN22619Arg＞Trp多態(tài)性影響。
　　(1)在BL6背景的PTPN22619Arg與Trp敲入鼠中，Trp敲入鼠的脾臟增大，但各種免疫細(xì)胞含量并沒(méi)有變化。
　　(2)巨噬細(xì)胞在細(xì)胞因子的作用下分化為球形M1巨噬細(xì)胞，去分化后619Arg巨噬細(xì)胞重新恢復(fù)梭形而619Trp還是基本保持球形。(3)作為PTPN22配體，在細(xì)胞骨架重新構(gòu)架

4、中具有重要作用的VAV的去磷酸化程度在619Trp小鼠中減弱。
　　2.PTPN22619Arg＞Trp多態(tài)性影響巨噬細(xì)胞功能及分泌因子表達(dá)量。
　　(1)619Trp巨噬細(xì)胞比野生型巨噬細(xì)胞更能促進(jìn)T細(xì)胞活性和增殖。(2)619Trp巨噬細(xì)胞具有更強(qiáng)的吞噬能力。(3)619Trp巨噬細(xì)胞表面表達(dá)更多的MHCⅡ，CD80和CD86。
　　3.巨噬細(xì)胞功能及分泌因子表達(dá)量變化不足以誘發(fā)突變敲入鼠發(fā)生Ⅱ型糖尿病。
　

5、　(1)619TrpM1巨噬細(xì)胞抑制細(xì)胞因子，如IL-6，iNOS與TNFa的表達(dá)。
　　(2)與PTPN22619Trp巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)的成熟脂肪細(xì)胞表達(dá)更多的GLUT1。
　　(3)高脂日糧飼喂下，BL6背景的PTPN22619Arg與Trp敲入鼠的體重，葡萄糖耐受性和胰島素敏感性無(wú)顯著差異。
　　4.與人類發(fā)病相反，NOD小鼠中PTPN22619Trp對(duì)Ⅰ型糖尿病發(fā)生具有保護(hù)作用，其原因可能是由于PTPN22619

6、Arg＞Trp多態(tài)性對(duì)于Treg的影響不同。
　　(1)NOD背景的PTPN22619Trp小鼠對(duì)自身免疫性疾病的抵抗力升高。
　　(2)Trp敲入鼠的Treg細(xì)胞數(shù)目增多但是對(duì)Teff細(xì)胞增殖的抑制功能較野生型小鼠減弱，且Trp敲入鼠的Teff細(xì)胞具有更高的增殖能力。(3)在體實(shí)驗(yàn)證明，在等量Treg注射的前提下，619Treg小鼠患糖尿病的幾率大大增加，這與人體中的發(fā)現(xiàn)相同。綜上所述，PTPN22619Arg＞Trp多態(tài)

7、性可影響巨噬細(xì)胞的形態(tài)與功能，并進(jìn)而影響T細(xì)胞的活性與增殖，從而引發(fā)一系列自身免疫性疾病。雖然突變的巨噬細(xì)胞由于分泌不同的細(xì)胞因子影響了脂肪細(xì)胞GLUT1的表達(dá)，但在體情況下并不引起體重、胰島素敏感性等的變化。而PTPN22619Arg＞Trp多態(tài)性導(dǎo)致的Treg細(xì)胞數(shù)量與功能的變化可能是另一其引發(fā)自身免疫性疾病的原因。本研究揭示了PTPN22619Arg＞Trp多態(tài)性對(duì)于Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病發(fā)生的影響以及對(duì)于免疫系統(tǒng)內(nèi)多種免疫細(xì)胞的作用，