白介素-22 (Interleukin-22, IL-22)是IL-10細(xì)胞因子家族成員之一,兩者具有22%的同源性。不同于傳統(tǒng)意義上的“白介素”,IL-22是一種新型的免疫介質(zhì),它由激活的Th細(xì)胞(Th1,Th17,Th22細(xì)胞)以及天然免疫細(xì)胞(NK細(xì)胞,ILC細(xì)胞)分泌產(chǎn)生,但卻并不作用于這些細(xì)胞。IL-22主要作用于少數(shù)組織器官(皮膚,肝臟,胰腺,小腸,肺臟等)的實(shí)質(zhì)細(xì)胞,發(fā)揮促炎,天然免疫調(diào)節(jié),組織保護(hù)及修復(fù)等功能。在表皮炎癥如銀屑病中,IL-22作為一種重要的炎性介質(zhì),在其病理生理中扮演關(guān)鍵角色。而在Crohn’s病,潰瘍性結(jié)腸炎以及自身免疫性心肌炎等疾病中IL-22則發(fā)揮保護(hù)作用。目前認(rèn)為IL-22促炎或組織修復(fù)保護(hù)的雙重功能可能與具體的組織類(lèi)型及局部的細(xì)胞因子環(huán)境密切相關(guān)。在肝臟,IL-22似乎是肝細(xì)胞的存活因子,多種毒性物質(zhì)誘導(dǎo)的肝損傷模型以及肝部分切除模型均證實(shí)IL-22可以促進(jìn)肝細(xì)胞的存活與再生。然而目前對(duì)于IL-22的肝保護(hù)作用機(jī)制了解甚少。 我們對(duì)IL-22的結(jié)構(gòu)和功能及其在常見(jiàn)肝病中的作用和機(jī)制進(jìn)行了深入研究。在IL-22的結(jié)構(gòu)和功能研究方面,在已知IL-22晶體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,利用Homology程序(Insight II 2000軟件包, Octane2圖形工作站)從理論上模擬IL-22的胞外區(qū)三維結(jié)構(gòu),通過(guò)表觀靜電分析,可及性表面積分析并結(jié)合細(xì)胞因子結(jié)構(gòu)特征對(duì)IL-22可能的受體結(jié)合區(qū)進(jìn)行分析,將潛在的受體結(jié)合區(qū)定位于LoopAB N末端的67~72位氨基酸。我們通過(guò)點(diǎn)突變構(gòu)建了一系列IL-22突變體,通過(guò)分析其促細(xì)胞增殖活性及其對(duì)STAT3轉(zhuǎn)錄活性的影響,發(fā)現(xiàn)該區(qū)域氨基酸位點(diǎn)變化可影響其生物學(xué)功能。綜合計(jì)算機(jī)模建與生物學(xué)功能分析的結(jié)果,我們確定該區(qū)域?yàn)镮L-22潛在的受體結(jié)合位點(diǎn)。 多種毒性物質(zhì)誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)性肝損傷模型均證實(shí)IL-22的肝細(xì)胞保護(hù)作用,然而不同肝臟疾病具有不同的病理生理特點(diǎn),IL-22在其它肝病中作用如何?其可能的機(jī)制是什么?對(duì)這些問(wèn)題的深入研究有助于拓展對(duì)IL-22功能及作用機(jī)制的認(rèn)識(shí),為篩選新的肝病治療藥物提供思路。 酒精濫用是一個(gè)世界性的問(wèn)題,全球每年約有3.2%死亡病例與酒精相關(guān),酒精性肝病是酒精濫用最主要的臨床表現(xiàn),在我國(guó)其發(fā)病率僅次于病毒性肝炎,造成極大的醫(yī)療負(fù)擔(dān)。盡管針對(duì)酒精性肝病的研究已進(jìn)行數(shù)十年,但至今尚無(wú)有效的治療藥物。為評(píng)價(jià)IL-22在酒精性肝病中的作用,我們分別建立了大鼠慢性酒精性肝炎模型及小鼠急性酒精性肝損傷模型。在前期研究的基礎(chǔ)上,我們采用酒精,高脂及碳酰鐵聯(lián)合誘導(dǎo)建立大鼠酒精性肝炎模型,結(jié)果表明隨著造模時(shí)間的延長(zhǎng),大鼠血清轉(zhuǎn)氨酶水平進(jìn)行性升高,組織病理?yè)p傷不斷加重,32周時(shí)出現(xiàn)肝細(xì)胞氣球樣變,大量中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)以及Mallory小體形成等典型的酒精性肝炎病理學(xué)指征,提示模型建立成功。在此基礎(chǔ)上我們利用IL-22對(duì)其進(jìn)行治療評(píng)價(jià),結(jié)果表明IL-22可以降低血清轉(zhuǎn)氨酶,總膽固醇及甘油三酯的升高,明顯改善肝組織病理學(xué)變化。在整個(gè)治療期間,IL-22處理并未引起大鼠一般狀態(tài)及體重發(fā)生明顯變化。在利用慢性酒精性肝炎模型對(duì)IL-22作用進(jìn)行評(píng)價(jià)后,我們又建立小鼠急性酒精性肝損傷模型,進(jìn)一步分析IL-22在酒精誘導(dǎo)的肝損傷中的作用。結(jié)果顯示,急性酒精灌注可以誘導(dǎo)血清轉(zhuǎn)氨酶(ALT,AST,GGT)升高,囊泡狀肝脂變的出現(xiàn),肝細(xì)胞凋亡增加,肝組織氧化應(yīng)激及TNF-α表達(dá)升高,而IL-22治療可明顯抑制上述不利變化。 暴發(fā)性肝炎是由于病毒性肝炎,酒精或其他肝毒性物質(zhì)誘發(fā)的一種臨床危重癥,由于缺乏有效的預(yù)防及治療手段,預(yù)后極差。GalN/LPS誘導(dǎo)的小鼠急性致死性肝損傷模型是臨床暴發(fā)性肝炎的經(jīng)典動(dòng)物模型,我們利用這一模型對(duì)IL-22在其中的作用及可能的機(jī)制做進(jìn)一步研究。結(jié)果表明,IL-22可明顯降低GalN/LPS誘導(dǎo)的暴發(fā)性肝炎的死亡率,明顯改善肝組織病理?yè)p傷,降低血清轉(zhuǎn)氨酶的升高,減輕肝組織的氧化應(yīng)激,抑制肝細(xì)胞的凋亡,降低血清炎性因子TNF-α的升高。機(jī)制研究表明IL-22可以激活肝組織STAT3的磷酸化,誘導(dǎo)抗凋亡蛋白Bcl-xL,抗氧化因子HO-1及Ref-1的表達(dá)上調(diào)。上述結(jié)果提示IL-22可能通過(guò)抑制炎性因子的升高,誘導(dǎo)抗凋亡及抗氧化蛋白的表達(dá)來(lái)發(fā)揮肝保護(hù)作用。為深入研究IL-22作用機(jī)制,我們又利用GalN/LPS誘導(dǎo)的暴發(fā)性肝炎的體外模型,即TNF/ActD誘導(dǎo)的HL7702細(xì)胞凋亡模型對(duì)IL-22的肝保護(hù)作用機(jī)制進(jìn)一步分析,結(jié)果表明IL-22可以抑制TNF/ActD誘導(dǎo)的HL7702細(xì)胞的凋亡,其可能機(jī)制是IL-22通過(guò)STAT3信號(hào)路徑,誘導(dǎo)抗凋亡蛋白Bcl-xL及HO-1的表達(dá)而發(fā)揮其保護(hù)作用。 綜上所述,我們利用計(jì)算機(jī)同源模建分析預(yù)測(cè)了IL-22潛在的受體結(jié)合區(qū),對(duì)上述區(qū)域進(jìn)行突變,構(gòu)建了系列IL-22突變體。通過(guò)檢測(cè)IL-22系列突變體的促增殖活性及STAT3轉(zhuǎn)錄活性確定了這一區(qū)域?yàn)镮L-22受體結(jié)合區(qū)。利用慢性酒精性肝炎模型,急性酒精性肝損傷模型以及暴發(fā)性肝炎模型對(duì)IL-22在上述肝病中的作用進(jìn)行了研究,結(jié)果表明IL-22可以明顯減輕上述肝病模型的病理?yè)p傷,有效改善肝功,其保護(hù)機(jī)制可能與抑制炎性因子的表達(dá),抗凋亡及抗氧化作用相關(guān)。鑒于IL-22明確的肝保護(hù)作用及其靶點(diǎn)的局限性,IL-22具有成為肝病治療藥物的潛力。
【學(xué)位單位】：中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類(lèi)】：R575
【部分圖文】：

機(jī)輔助分子模擬獲得的 hIL-22 胞技術(shù)，利用獲得的穩(wěn)定理論構(gòu)象，行評(píng)判（圖 2）。從圖中可以看出接而成，包含有五段較長(zhǎng)的螺旋結(jié)構(gòu)成 IL-22 的主要二級(jí)結(jié)構(gòu)支架。學(xué)技術(shù)合理分析 IL-22 胞外段空間性質(zhì)分析以及潛在功能表位的判定

第一部分 人 IL-22 的結(jié)構(gòu)與功能研究機(jī)輔助分子模擬獲得的 hIL-22 胞技術(shù)，利用獲得的穩(wěn)定理論構(gòu)象，行評(píng)判（圖 2）。從圖中可以看出接而成，包含有五段較長(zhǎng)的螺旋結(jié)構(gòu)成 IL-22 的主要二級(jí)結(jié)構(gòu)支架。

構(gòu)成 IL-22 的主要二級(jí)結(jié)構(gòu)支架學(xué)技術(shù)合理分析 IL-22 胞外段空質(zhì)分析以及潛在功能表位的判、可及性表面積分析并結(jié)合細(xì)胞了預(yù)測(cè)，結(jié)果表明 LoopAB 為表
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 蔡欣,王利紅,王嘉璽;人白細(xì)胞介素22基因的分離及其在大腸桿菌中的克隆與表達(dá)[J];中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào);2003年02期

本文編號(hào)：2861449