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背景:自身免疫性甲状腺炎(Autoimmunethyroiditis,AIT)又称桥本甲状腺炎(Hashimotothyroiditis,HT),是一种典型的器官特异性自身免疫性甲状腺疾病。患者通常以血清抗甲状腺过氧化物酶抗体(Thyroidperoxidaseantibody,TPOAb)和抗甲状腺球蛋白抗体(Thyroglobulinantibody,TgAb)滴度的显著升高为主要特征。桥本甲状腺炎的发病机制尚不完全清楚,目前认为是遗传易感性和环境因素的相互作用导致对甲状腺自身抗原的免疫耐受破坏,从而导致疾病的发生。表观遗传学为环境因素和遗传背景之间的联系提供了合理解释。表观遗传修饰是不伴原始DNA序列改变的稳定可遗传的基因表达改变,主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰(主要为乙酰化和甲基化)和microRNA(miRNA),对于维持正常的生长发育、分化以及基因组稳定意义重大。组蛋白乙酰化是基因转录激活的重要标识,而组蛋白甲基化的氨基酸残基和数量共同决定其对基因调控的作用。组蛋白H3赖氨酸4甲基化(histoneH3lysine4methylation,H3K4me)被认为是基因活化的标志,而组蛋白H3赖氨酸27三甲基化(histoneH3lysine27trimethylation,H3K27me3)被认为与染色质沉默有关。组蛋白乙酰化和甲基化广泛参与细胞凋亡、代谢、炎症反应及免疫应答等生物学进程。研究报道组蛋白修饰水平及其调控酶的异常表达与多种自身免疫性疾病的发生发展密切相关,如类风湿性关节炎(Rheumatoidarthritis,RA)、系统性红斑狼疮(Systemiclupuserythematosus,SLE)、一型糖尿病(Type1diabeticmellitus,T1DM)等。而目前关于自身免疫性甲状腺疾病的相关研究主要集中于Graves’患者的外周血方面。研究发现Graves’病患者外周血单个核细胞(peripheralbloodmononuclearcell,PBMC)中组蛋白H4整体乙酰化水平较对照组显著降低,组蛋白去乙酰化酶HDAC1和HDAC2的mRNA表达水平较对照组显著升高。Graves’病患者CD4 T细胞和CD8 T细胞中T细胞信号转导及活化的基因启动子区域H3K4me3、H3K27ac水平降低。最新的一项研究发现,HT患者CD4 T细胞中SIRT1表达水平较对照组显著升高。而目前缺乏组蛋白乙酰化和甲基化与HT的系统研究。本研究通过临床HT患者和自发性自身免疫性甲状腺炎(Spontaneousautoimmunethyroiditis,SAT)动物模型两部分探究组蛋白乙酰化和甲基化在HT中的作用。研究方法:第一部分:收集结节性甲状腺肿或甲状腺微小乳头状癌手术患者的病灶旁或对侧叶甲状腺组织,根据术后病理报告和甲状腺功能分为桥本病组(HT组,n=30)和对照组(Control组,n=30)。电化学免疫发光法测定血清游离T3、游离T4、促甲状腺激素、甲状腺球蛋白抗体(TGAb)和甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)。提取甲状腺组织的总RNA,应用Real-timePCR检测几种组蛋白修饰酶HDAC1-6、SIRT1、P300、CREBBP、KMT2A-D以及JMJD3的相对mRNA表达水平。免疫组织化学染色法探究HDAC2、HDAC5、CREBBP及JMJD3在甲状腺组织中的蛋白表达水平及细胞定位。提取甲状腺组织的总组蛋白,应用ELISA法检测甲状腺组织中组蛋白H3整体乙酰化水平(histoneH3acetylation,H3ac)、H3K4me1/3水平和H3K27me3水平。第二部分:将5周龄的NOD.H-2~(h4)小鼠随机分为SAT组、Control组、GSKJ4(JMJD3选择性抑制剂)组、GSKJ4对照组、PFCBP1(CREBBP选择性抑制剂)组和PFCBP1对照组。六组小鼠分别给予0.05%碘化钠(NAI)饮水、无菌去离子水、0.05%NAI饮水 GSKJ4腹腔注射、0.05%NAI饮水 0.9%生理盐水(NS)腹腔注射、0.05%NAI饮水 PFCBP1腹腔注射以及0.05%NAI饮水 含4%dmso的NS腹腔注射。实验开始后8周处死小鼠,留取血清、脾脏及甲状腺组织。通过甲状腺组织冰冻切片HE染色和血清TGAb水平评估小鼠炎症状态。提取SAT和Control组小鼠甲状腺组织的总RNA,利用Real-timePCR检测甲状腺组织中HDAC2、HDAC5、CREBBP和JMJD3的相对mRNA表达水平。甲状腺冰冻切片免疫组化染色检测小鼠甲状腺组织中组蛋白H3赖氨酸9和14乙酰化(histoneH3lysine9and14acetylation,H3K9-14ac)和H3K27me3表达水平。脾脏细胞流式染色检测GSKJ4和PFCBP1治疗后的Th1和Th17淋巴细胞比例改变。结果:1.与对照组相比,HT患者甲状腺组织中HDAC2和HDAC5的表达水平显著降低,CREBBP的表达水平显著升高,整体H3ac水平显著升高。KMT2A-D的相对mRNA表达水平在组间无显著统计学差异,但HT患者中H3K4me1和H3K4me3水平较对照组显著升高。HT患者甲状腺组织中JMJD3的表达水平显著高于对照组,H3K27me3水平显著低于对照组。双变量相关性分析结果显示:HDAC2、HDAC5mRNA水平以及H3K27me3水平与血清TPOAb和TgAb呈显著负相关,CREBBP、JMJD3mRNA水平以及H3ac水平与TPOAb和TgAb呈显著正相关。2.与SAT-control组小鼠相比,SAT小鼠甲状腺组织中CREBBPmRNA水平、H3K9-14ac水平以及JMJD3mRNA水平显著升高,H3K27me3水平显著降低。与PFCBP1对照组相比,SAT PFCBP1组小鼠的甲状腺相对重量显著降低,炎症评分有下降趋势,血清TgAb滴度显著降低,甲状腺组织中H3K9-14ac水平显著下降,脾脏Th1细胞比例显著降低,Th17细胞比例无统计学差异。与GSKJ4对照组相比,SAT GSKJ4小鼠甲状腺相对重量显著降低,炎症评分有下降趋势,血清TgAb滴度显著降低,甲状腺组织中H3K27me3水平显著升高,脾脏Th1细胞比例显著降低,Th17细胞比例无显著变化。结论:1.HT患者甲状腺组织中H3ac水平和H3K4me1/3水平显著升高,H3K27me3水平显著降低,且差异组蛋白修饰及其调控酶的水平与血清TPOAb和TGAb抗体水平显著相关。H3ac、H3K4me1/3以及H3K27me3调控下的染色质整体转录激活与HT的发生发展密切相关。2.SAT小鼠甲状腺组织中CREBBP、H3K9-14ac水平以及JMJD3水平显著升高,H3K27me3水平显著下降。PFCBP1和GSKJ4干预可显著降低高碘诱导下NOD.H-2~(h4)小鼠甲状腺内H3K9-14ac水平,升高H3K27me3水平,减轻小鼠SAT的病情程度,降低血清TgAb滴度和脾脏Th1淋巴细胞比例。