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背景:白癜风是一种主要由CD8+ T细胞介导的常见自身免疫性皮肤病。患者数约占全世界人口的0.1%-2%。患者皮肤中的黑素细胞被逐渐破坏,出现毁容性的色素脱失斑。目前,白癜风的发病机制仍未完全阐明。瘦素(Leptin)是一种具有免疫调节功能的脂肪因子。多项研究证明其能够影响系统性红斑狼疮、银屑病等自身免疫性皮肤病的疾病进程,并在调控T细胞增殖分化中也具有重要作用,包括激活CD8+ T细胞。CD8+ T细胞在白癜风发病机制中扮演重要角色,但尚未有研究探讨Leptin对白癜风患者CD8+ T细胞及白癜风疾病发生发展的调控作用及其机制。目的:研究白癜风患者体内Leptin相关基因的表达情况,并进一步探究Leptin对CD8+ T细胞的调控作用及其对白癜风发生发展的影响。方法:(1)白癜风皮损中差异基因的筛选、鉴定及验证:收集3例白癜风患者和3例健康对照者皮损,进行转录组测序。对差异表达基因进行功能富集分析,探究脂代谢通路在白癜风患者和正常人之间是否有明显的表达差异;在进一步扩大样本量后,通过实时定量核酸扩增检测系统验证包括Leptin相关差异表达基因、Leptin基因(LEP)及瘦素受体(Leptin Receptor,LEPR)基因(LEPR)在内的脂代谢通路的差异表达基因在白癜风患者与健康对照者之间的表达水平;(2)白癜风皮肤组织和外周血Leptin及CD8+ T细胞相关细胞因子的表达检测:收集白癜风患者皮损和外周血,健康对照者正常皮肤组织和外周血,通过免疫荧光染色检测LEPR在白癜风患者皮损和健康对照者正常皮肤组织CD8+T细胞中的表达和分布情况,并进一步通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测白癜风患者和健康对照者的血清Leptin表达水平;流式细胞术检测白癜风患者和健康对照者外周血CD8+ T淋巴细胞中LEPR、γ-干扰素(Interferon-γ,IFN-γ)、颗粒酶B(Granzyme B)、穿孔素(Perforin)的表达情况;(3)体外实验研究Leptin对CD8+ T细胞功能的影响:收集健康对照者外周血5例,提取外周血单个核细胞(Peripheral blood mon onuclear cells,PBMCs),分别用植物血凝素(Phytohaemagglutinin,PHA)或PHA+Leptin体外刺激正常人PBMCs,观察在接受Leptin刺激72h后CD8+ T细胞的变化,并检测CD8+ T细胞中Perforin、G ranzyme B、IFN-γ等功能性细胞因子的mRNA和蛋白表达水平;(4)研究Leptin对白癜风发生发展的影响:运用莫诺苯宗诱导C57 BL/6 Leptin 基因敲除(Leptin Knockout,Lep KO)小鼠和 C57 BL/6野生型(Wildtype,WT)小鼠建立白癜风小鼠模型,通过流式细胞术、CD8+ T细胞转录组测序、实时定量PCR(Quantitative Real-time PCR)等方法探究Leptin基因缺失对CD8+ T细胞功能的影响及对构建该白癜风模型的影响。结果:(1)白癜风组皮损与健康对照组正常皮肤组织相比,两组的基因表达量分析显示出明显差异的基因总数557个,其中上调基因154个,下调基因403个;对转录组测序数据进一步进行GO分析,结果表明脂代谢通路很可能与白癜风发病和疾病进展密切相关,尤其是脂代谢中的过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferators-activated receptor,PPAR)信号通路;RT-qPCR 进一步验证后发现LEPR在白癜风患者皮损中高表达。(2)皮肤组织的CD8/LEPR免疫荧光双重染色结果显示,LEPR在白癜风患者皮损CD8+ T细胞中的表达较其在健康对照者正常皮肤组织CD8+ T细胞中的表达显著提高(Vitiligo vs HC:1.400± 0.2449 vs 0.2000±0.2000,P<0.01);白癜风患者血清 Leptin 水平显著低于健康对照者(Vitiligo vs HC:8.453±1.022 vs 12.47±1.511,P<0.05);而CD8+ T细胞的LEPR、IFN-γ、Perforin均表现出增高趋势(Vitiligo vs HC:LEPR+27.19 ± 13.43 vs 12.13 ± 3.046,P>0.05;LEPR+IFN-γ+ 9.196 ± 1.372 vs 4.102 ± 1.066,P<0.05;LEPR+Perforin+:14.12 ± 5.494 vs 7.528 ± 1.912,P>0.05);ELISA实验(PHA+Leptin vs PHA:Perforin 0.80 ± 0.23 vs 0.26 ± 0.08,P>0.05;Granzyme B 5.65± 1.89 vs 1.72± 0.58,P>0.05;IFN-γ 0.18±0.07 vs 0.03 ± 0.02,P<0.05)及流式细胞术实验(PHA+Leptin vs PHA:CD8+LEPR+perforin+28.62± 1.562 vs 20.88± 2.435,P<0.01;CD8+LEPR+Granzyme B+42.92 ± 2.158 vs 44.30 ± 2.029,P>0.05;CD8+LEPR+IFN-γ+3.154 ± 0.6288 vs 1.712 ± 0.2256,P>0.05)结果表明Leptin能够上调健康人外周血CD8+ T细胞IFN-γ、Perforin、Granzyme B 的表达水平。(3)我们通过莫诺苯宗诱导C57 BL/6 Lep KO(N=5)小鼠建立了白癜风小鼠模型,与C57 BL/6 WT(N=5)白癜风小鼠相比,C57 BL/6Lep KO白癜风小鼠毛发色素脱失的临床症状明显更轻;流式细胞术、CD8+ T细胞测序及RT-qPCR进一步证明,造模后Lep KO的C57 BL/6小鼠白癜风疾病相关基因Cxcr3、Cxcl9、Cxcl10、Cxcl12、Ifng、Gzmb、Prf1、Jak2、Mif、Mx1、Icam5、Cdh1、Hsp70、Il15的表达不同程度地低于C57 BL/6 WT小鼠。结论:Leptin的表达水平可能通过调控CD8+ T细胞的细胞毒性作用进而促进白癜风的发生发展。为白癜风的发病机制研究和潜在治疗靶点的研究提供了实验依据。图34幅,表39个,参考文献145篇