研究背景：IgA肾病是世界范围内最常见的原发性肾小球疾病,大约20%的患者在20年内会进展至终末期肾功能衰竭,是导致尿毒症最常见原因,然而其发病机制尚不明确。IgA肾病以IgAl/低糖基化IgA1沉积于肾小球系膜区及毛细血管袢为病理特征,以血尿蛋白尿、高血压及肾功能损害为主要临床表现。IgAl与IgA2的主要区别点在与IgAl存在铰链区。在IgAl铰链区,β1,3半乳糖转移酶(C1GALT1)在其特异性分子伴侣COSMC的辅助下,通过UDP-半乳糖载体将半乳糖转移至IgA1的β1,3位乙酰半乳糖胺残基上,完成IgA1的糖基化修饰。近年的研究证实低糖基化IgA1是IgA肾病的关键致病因子。IgA肾病外周血B淋巴细胞β1,3半乳糖转移酶及分子伴侣活性COSMC明显下降,并且与IgAl病理损伤严重程度呈正相关,但是其活性下降的具体机制尚未阐明。有学者认为外界环境因素的刺激,而非基因遗传因素,导致IgA肾病IgA1铰链区异常糖基化。脂多糖能抑制C1GALT1及COSMC活性；体外实验证实Th2细胞因子IL-4能下调C1GALT1及COSMC的表达,影响IgAl铰链区糖基化；IL-4及其下游转录因子STAT6,能够调节Th2细胞分化,促进炎症反应的发生。然而目前尚未有研究涉及IL-4/STAT6信号通路与IgA肾病IgA1及其糖基化之间的关系。同源异型结构域相互作用蛋白激酶-2(homeodomain-interactiing protein kinase-2HIPK2)是丝/苏氨酸激酶,包括HIPK1、HIPK2与HIPK3。HIPK2通过相互作用蛋白对靶点进行磷酸化修饰,调控相关蛋白酶的活性及基因转录表达。有学者在对IL-4刺激STAT6-/-与STAT6+/+小鼠B细胞基因表达研究中,发现HIPK2表达尤为活跃,提示HIPK2在IL-4(JAK/STAT6)信号通路中具有重要作用。在IL-4诱导JAK/STAT6信号通路中,HIPK2表达明显升高,提示HIPK2可能参与IL-4介导JAK/STAT6信号通路中相关蛋白酶的磷酸化修饰及转录表达调控。已证实,IL-4介导C1GALT1的活性及分子伴侣COSMC表达调控,这让我们思考,HIPK2是否通过调控C1GALT1的活性及分子伴侣COSMC表达,参与IL-4(JAK/STAT6)信号通路介导IgA肾病腭扁桃体淋巴细胞低糖基化IgA1形成的作用机制。我们知道IgA肾病患者在黏膜组织,特别是上呼吸道和肠道黏膜感染后常出现阵发性肉眼血尿。许多回顾性或前瞻性临床对照研究证实：IgA肾病患者摘除腭扁桃体后尿检正常率、肾功能稳定率和肾脏生存率均高于对照组；循环中lgA水平明显下降。目前很多学者认为IgA肾病的发生与黏膜组织对外来抗原免疫应答紊乱有关。我们前期的研究证实,革兰氏阳性菌的代表甲型溶血性链球菌是慢性扁桃体炎最常见的致病菌,而脂多糖是革兰氏阴性菌细胞壁的主要抗原成分,本课题中我们采用灭活的甲型溶血性链球菌和脂多糖作为干预手段,模拟扁桃体感染,观察腭扁桃体单个核细胞IL-4/STAT6、HIPK2表达的变化,分析其与IgA1及其糖基化之间的关系(学术思想见下图),为IgA肾病的防治提供新的理论依据和治疗靶点。第一章IL-4/STAT6、HIPK2、C1GALT1及COSMC在腭扁桃体中的表达及其与IgA1糖基化的相关性研究目的：检测腭扁桃体IL-4、STAT6、HIPK2、(31,3半乳糖苷转移酶(C1GALT1)及分子伴侣COSMC的表达,分析IL-4/STAT6、HIPK2与IgA1及其铰链区糖基化之间的关系。方法：收集经临床和肾脏病理确诊为IgA肾病患者腭扁桃体22例做为观察组(IgAN组),慢性扁桃体炎非肾炎患者腭扁桃体24例作为对照组(CT组)。免疫组织化学检测腭扁桃体组织IL-4、STAT6、HIPK2的表达水平；免疫荧光检测C1GALT1及COSMC;密度梯度离心法分离腭扁桃体单个核细胞,采用RT-PCR和Western blot技术分别检测IL-4、STAT6、HIPK2、C1GALT1及COSMC mRNA和蛋白表达；ELISA检测培养液上清中IgA1含量,蚕豆凝集素(VVL)亲和ELISA法测定VVL与IgA1结合力,间接检测IgA1铰链区糖基化水平。结果：1.免疫组化结果显示与CT组比较,IgAN组IL-4/STAT6、 HIPK2在网状上皮及淋巴小结生发中心分布明显增加；免疫荧光提示IgAN组C1GALT1及COSMC在腭扁桃体组织中表达较CT组减少；2.RT-PCR及Western blot结果均提示IgAN组IL-4/STAT6、 HIPK2表达较CT组明显升高,C1GALT1、COSMC表达较CT组下降；3.IgAN组腭扁桃体单个核细胞培养上清IgA1含量较CT组明显升高；VVL-ELISA结果提示IgAN组IgA1与蚕豆凝集素结合力明显高于CT组,说明IgAN组腭扁桃体单个核细胞分泌的IgA1存在明显的低糖基化；4.相关性分析提示IgAN腭扁桃体单个核细胞HIPK2mRN表达与eGFR呈负相关,与蛋白尿、IgA1及VVL-ELISA OD值呈正相关。结论：IL-4/STAT6信号通路在IgAN患者腭扁桃体中处于激活状态；HIPK2在IgAN腭扁桃体单个核细胞中高表达,HIPK2与IgAN主要临床指标、IgA1及其糖基化水平关系密切,提示HIPK2是IgAN的重要致病因子。第二章脂多糖、甲型溶血性链球菌对腭扁桃体Th1.Th2及Th1/Th2的影响目的：研究IgAN腭扁桃体Th1/Th2极化是否存在异常；观察脂多糖、甲型溶血性链球菌刺激对腭扁桃体Th1、Th2及Th1/Th2的影响。方法：将IgAN和CT患者腭扁桃体单个核细胞各分成三组,第一组为空白对照组；第二组加入脂多糖LPS(浓度为10ug/ml)；第三组加入灭活的甲型溶血性链球菌HS(浓度为1×108cfu/ml).培养72小时后加入PMA/Ionomycin mixture及BFA/Monensin mixture作为淋巴细胞刺激剂孵育6小时,CD3+CD8-设门,流式细胞术检测IL-4、IFN-γ含量,Thl为CD3+/CD8-/IFN-γ+细胞,Th2为CD3+/CD8-/IL-4+细胞。结果：1.IgAN组Th1:5.73±2.14%；Th2:1.24±0.55%；Th1/Th2:4.62±2.12。C组Th1:4.71±1.98%；Th2:0.37±O.22%;Th1/Th2:12.73±5.78。2.LPS刺激后IgAN组Thl:13.30±4.15%；Th2:1.20±0.78; Th1/Th2:11.08±4.33。CT组Th1:7.39±3.78%；Th2:0.58±0.33%; Th1/Th2:12.74±5.01.3.予以HS刺激后IgAN组Th1:7.03±3.14%;Th2:8.11±3.98%Th1/Th2:0.87±0.25。CT组Th1:3.52±2.55%；Th2:0.77±0.41%; Th1/Th2:4.57±1.92.4.采用Pearson相关分析及直线回归,发现IgAN组Th1/Th2匕值与蛋白尿呈负相关,r=-0.785。结论：IgAN腭扁桃体中Th2细胞免疫占优势地位,并且与蛋白尿等临床指标的严重程度呈正相关；LPS、HS能促使Th1/Th2极化失衡,其中LPS促进Thl分化为主,HS促进Th2分化更明显。第三章白介素-4、脂多糖、甲型溶血性链球菌对腭扁桃体单个核细胞STAT6、HIPK2、C1GALT1/COSMC、IgAl及其糖基化的影响目的：采用IL-4、LPS、HS作为干预刺激,探讨IL-4/STAT6信号通路、HIPK2与低糖基化IgA1表达的关系。方法：腭扁桃体单个核细胞培养体系中,分别加入用IL-4(浓度为10ng/ml)、LPS (终浓度为10ug/ml)、灭活的HS(浓度为1×108cfu/ml)刺激72小时,RT-PCR, Western blot技术,分别测定STAT6、HIPK2、C1GALT1、COSMC mRNA和蛋白表达,ELISA技术测定培养液上清中IgA1及其糖基化水平的变化。结果：1.IL-4、LPS、HS均能上调IgAN组STAT6、HIPK2mRNA和蛋白表达,IL-4、HS较LPS上调作用更为明显；同时IL-4、LPS、HS均能下调C1GALT1及COSMC mRNA和蛋白表达,HS较IL-4、LPS下调作用更明显。2.CT组在接受IL-4、LPS、HS刺激后,STAT6、HIPK2mRNA和蛋白表达上调,但升高程度较IgAN组低；C1GALT1、COSMC mRNA和蛋白表达较空白对照组无明显变化。3.IgAN组及CT组腭扁桃体单个核细胞IgA1分泌较空白对照组明显增加,其中IL-4、HS较LPS刺激单个核细胞分泌IgA1效果更为明显；蚕豆凝集素亲和ELISA测定IgA1半乳糖基水平,IgAN刺激组较空白对照组VVL-ELISAOD值明显增加,HS刺激对OD值影响较IL-4、LPS大；IL-4、LPS、HS刺激后,CT组VVL-ELISA检测所得OD值无明显变化。结论：IL-4、LPS、HS能激活IgA肾病腭扁桃体IL-4/STAT6信号通路,促进HIPK2表达,从而下调C1GALT1/COSMC活性,导致IgA1分泌增多,IgA1糖基化水平下降。第四章沉默HIPK2基因对IgAl及其糖基化的影响目的：HIPK2在IgA肾病腭扁桃体中高表达,且与低糖基化IgAl分泌关系密切。我们拟采用HIPK2-siRNA沉默HIPK2基因表达,观察其对腭扁桃体细胞IgAl及糖基化的影响。方法：分离腭扁桃体单个核细胞,转染HIPK2-siRNA, Annexin V-FITC法检测转染后细胞凋亡率；RT-PCR、Western blot分别检测HIPK2-siRNA转染后,C1GALT1及COSMC mRNA和蛋白表达；ELISA测定培养液上清中IgAl及其糖基化水平的变化。结果：1.HIPK2-siRNA转染单个核细胞后24小时,流式细胞术测得早期凋亡率百分比为(13.801±4.371)%,晚期凋亡率为(10.204±3.441)%；细胞凋亡率较对空白照组明显升高。2.转染HIPK2-siRNA后,IgAN组C1GALT1、COSMC mRNA和蛋白水平明显升高,CT组C1GALT1、COSMC mRNA和蛋白表达无明显变化3.转染72小时后检测腭扁桃体单个核细胞培养上清中IgA1及其糖基化水平：IgAN组腭扁桃体单个核细胞IgA1分泌较空白对照组明显减少；CT组IgA1含量无明显变化；VVL-ELISA测定IgA1糖基化水平,IgAN转染组较空白对照组OD值明显降低,CT组转染后OD值无明显变化。结论：IgA肾病腭扁桃体单个核细胞HIPK2基因沉默后,C1GALT1及COSMC表达增多,IgAl分泌减少,铰链区糖基化水平增高,提示HIPK2是IgA肾病异常糖基化IgA1表达的关键致病因子,沉默HIPK2基因可以减少低糖基化IgA1的产生。