Эпигенетика псориаза: Биомолекула

Эффективность терапии псориаза предскажет новый биоинформатический показатель

Псориаз — это аутоиммунное заболевание кожи, при котором нарушены функции и врожденного, и приобретенного иммунитета. В его развитии играют роль фактор некроза опухоли, интерлейкины 12, 23 и 17, Т-хелперы типа 1 и 17, формирующие псориатическую микросреду (psoriatic microenvironment, PME). Ученые из Китая и США разработали способ прогнозирования эффективности системной терапии псориаза, основанный на изменениях РМЕ, и рассказали о нем в JAMA Dermatology.

Современные методы лечения псориаза направлены, прежде всего, на подавление активности провоспалительных цитокинов и Т-лимфоцитов. Их эффективность определяется путем вычисления индекса PASI (Psoriasis Area and Severity Index), который учитывает распространенность псориатических элементов, выраженность эритемы, инфильтрации и шелушения. Критерием эффективности лечения считается снижение индекса PASI на 75%.

Однако не всегда можно заранее определить, какой именно препарат поможет конкретному пациенту. Более того, до выраженного клинического эффекта могут пройти недели и даже месяцы. Системную терапию обычно рекомендуют при тяжелом и очень тяжелом течении псориаза, поэтому очень важно понять как можно раньше, насколько эффективной она будет.

В новой работе ученые предложили метод прогнозирования эффективности терапии псориаза по изменению экспрессии генов, ответственных за молекулы PME. Они разработали биоинформатический показатель для оценки PME — PME score (дословно — очки РМЕ).

Ученые работали с публично доступными данными о 1 145 образцах кожи, проанализированных в ходе 12 ретроспективных исследований псориаза. Образцы были разделены на четыре группы: пораженные участки кожи при псориазе, кожа без поражений при псориазе, псориаз во время лечения и здоровый контроль. Ученые обработали данные об экспрессии мРНК в образцах с помощью алгоритма CIBERSORT. Они определили, что инфильтрационные паттерны, различные для здоровой и пораженной псориазом кожи, формируются 22 подтипами иммунных клеток, и выделили сигнатуру из 33 генов, ассоциированных с этими паттернами, а значит, и с PME. На основе этой PME-сигнатуры авторы выявили два основных иммунных фенотипа (псориатический и соответствующий здоровой коже) и сформировали показатель PME score. Каждому образцу было присвоено определенное количество очков PME. Высокое значение PME score соответствовало хорошему ответу на лечение, низкое — слабому ответу. Ученые обнаружили, что в группе образцов, полученных во время лечения псориаза, иммунный фенотип в 45% случаев оставался псориатическим, а в 55% случаев соответствовал здоровой коже, при этом максимальная разница между высоким и низким показателями в этой группе достигалась через четыре недели после начала лечения.

Ученые сопоставили величины PME score через четыре недели после начала применения того или иного препарата и клинические результаты лечения и обнаружили, что новый показатель предсказывает улучшения на 8–12 недель раньше, чем снижается индекс PASI. Таким образом, PME score можно считать биометрическим показателем, предсказывающим эффективность системной терапии псориаза на ранних стадиях лечения.

Новый подход к комплексной терапии псориаза

Псориаз является комплексным воспалительным заболеванием кожи, в которое вовлечены такие процессы, как гиперпролиферация кератиноцитов и их аберрантная дифференцировка, ангиогенез дермы и другие [1].

При образовании псориатических бляшек обнаруживаются такие гистологические изменения, как утолщение эпидермиса (гиперкератоз, акантоз) вследствие ускоренной пролиферации кератиноцитов, уменьшение или полное отсутствие гранулярного слоя и сохранение ядер в корнеоцитах (паракератоз) вследствие аберрантной дифференцировки кератиноцитов, заметное расширение капиллярной сети в сосочковом слое дермы, приводящие к визуально наблюдаемой эритеме, а также появление плотного воспалительного инфильтрата, состоящего из кластеров CD4+ T-хелперов и антиген-презентирующих дендритных клеток (DCs) в дерме и CD8+ T-клеток и нейтрофилов в эпидермисе [2].

Псориаз, как известно, имеет сильный генетический компонент с предполагаемой наследуемостью 66% [3]. В проявлении патологии задействованы большие группы взаимодействующих генов с измененной экспрессией [4—6], изменение определенных участков хромосом (CNVs), локусы, ассоциированные с псориазом [7—9]. Однако запуск патологического процесса осуществляется не только совокупным эффектом перечисленных генетических факторов, но и внешними триггерами и эпигенетическими механизмами.

Важным фактором эпигенетической регуляции является метилирование ДНК. Метилирование ДНК — один из основных элементов контроля экспрессии генов в клетках млекопитающих. Это регулируемый процесс и предполагается, что он играет важную роль в регуляции экспрессии генов [10]. Нарушение механизма метилирования ДНК существенно влияет на развитие различных патологий.

В своей работе мы провели анализ статуса метилирования генов Т-лимфоцитов у здоровых индивидуумов и больных псориазом до лечения.

C помощью микрочипов Illumina был проведен анализ статуса метилирования в геномах Т-клеток, полученных от больных псориазом и здоровых волонтеров.

В результате были выявлены локусы, дифференциально метилированные в CD3+ клетках больных псориазом и у здоровых индивидуумов. Среди наиболее метилированных локусов в CD3+ клетках больных псориазом выделяются гены киназ FRK, JAK1, AKAP7, DYRK1A, PRKCA, RPS6KA2.

Чипы Illumina Infinium HumanMethylation450 BeadChip анализировали с помощью модуля Methylation 1. 9.0 Illumina GenomeStudio. Illumina Infinium HumanMethylation450 BeadChip — новые чипы, позволяющие проанализировать более 450 000 метилированных CpG сайтов внутри человеческого генома.

Ген FRK относится к группе киназ типа TYR. Играет роль в подавлении роста во время G1- и S-фаз клеточного цикла, и активная его транскрипция во время псориатического процесса вполне логична, так как при псориазе происходит гиперпролиферация кератиноцитов.

Скорее всего, наблюдаемое при псориазе массовое метилирование CpG-островков (неметилированных в норме) обусловлено, по-видимому, не собственно реакцией de novo, а скорее механизмом спрединга, результаты активности которого закрепляются поддерживающим метилированием в ряду поколений гиперпролиферирующих кератиноцитов. Но, тем не менее, полученные результаты свидетельствуют о явной роли метилирования генов FRK, JAK1, AKAP7, DYRK1A, PRKCA, RPS6KA2 в CD3+ клетках в развитии псориатического процесса [10].

Таким образом, экспериментально была установлена определяющая роль метилирования генов в развитии псориаза. Полученные результаты позволят расширить круг фармакологических препаратов, способствующих подавлению псориатических проявлений за счет включения в их число средств, задействованных в реакции трансметилирования.

Одним из таких препаратов является адеметионин (Гептрал). Гептрал — аналог внутриклеточного адеметионина, относящегося к группе гепатопротекторов и обладающего также антидепрессивной активностью. Оказывает холеретическое и холекинетическое действие, обладает детоксикационными, регенерирующими, антиоксидантными, антифиброзирующими и нейропротективными свойствами. Восполняет дефицит S-аденозил-L-метионина (адеметионина) и стимулирует его выработку в организме, содержится во всех средах организма. Наибольшая концентрация адеметионина отмечена в печени и мозге.

Выполняет ключевую роль в метаболических процессах организма, принимает участие в важных биохимических реакциях: трансметилировании, транссульфатировании, трансаминировании.

В реакциях трансметилирования адеметионин является донором метильной группы для синтеза фосфолипидов клеточных мембран, нейротрансмиттеров, нуклеиновых кислот, белков, гормонов и так далее. В реакциях транссульфатирования адеметионин является предшественником цистеина, таурина, глютатиона (обеспечивая окислительно-восстановительный механизм клеточной детоксикации), коэнзима ацетилирования (включается в биохимические реакции цикла трикарбоновых кислот и восполняет энергетический потенциал клетки).

Клинические исследования проводились на базе ГКБ № 14 им. В.Г. Короленко в период 2012—2013 гг. За указанный период времени под нашим наблюдением на стационарном лечении находились 253 пациента, из них 103 мужчины и 150 женщин. У 116 (46%) человек был установлен диагноз распространенный экссудативный псориаз и псориатический артрит, у 92 (36%) — распространенный экссудативный псориаз, у 22 (9%) — псориатическая эритродермия и псориатический артрит, у 12 (5%) — псориатическая эритродермия, и у 11 (4%) лиц — ладонно-подошвенная форма псориаза.

Первичное обследование пациентов включало общеклиническое исследование, дерматологический осмотр и оценку PASI, определение биохимических параметров крови, клинических лабораторных показателей крови, общеклиническое исследование мочи, рентгенологическое исследование. Оценка PASI и дерматологического индекса качества жизни (ДИКЖ) пациентов производилась до и после проведения терапии.

До начала терапии биохимические исследования крови показали, что у мужчин, страдающих псориазом, по сравнению с женщинами отмечается более высокая частота и выраженность изменений аминотрансфераз (АЛТ — в 2,3 раза и в 1,1 раза выше нормы соответственно, АСТ — в 1,9 раза и в 1,1 раза выше нормы соответственно), общего билирубина (в 1,4 раза выше нормы и в пределах нормы соответственно). Повышение уровня общего билирубина отмечено у 56% мужчин, повышение концентрации АЛТ в сыворотке крови — у 44%, АСТ — у 51%. После курса лечения псориаза отмечалось более значительное снижение этих показателей у мужчин (АСТ — в 1,5—2 раза, АЛТ — в 2 раза, общий билирубин — в 1,3 раза) по сравнению с женщинами, у которых эти показатели изначально были повышены незначительно.

Поскольку в анамнезе у большинства мужчин отмечалось нарушение диетического режима питания и наличие вредных привычек, связанных со злоупотреблением алкоголем и табакокурением, можно предположить, что значительное повышение уровня трансаминаз и билирубина у мужчин до начала лечения связано с данным фактором.

Участники исследования с признаками печеночной патологии были разделены на две группы: больные 1-й группы в качестве гепатопротектора получали препарат Гептрал, пациенты 2-й группы — эссенциале форте Н.

Как видно из табл. 1, у больных 1-й группы, получавших Гептрал, все биохимические показатели крови снизились практически до нормальных значений, в то время как в группе, получавшей эссенциале форте Н, АСТ и АЛТ оставались все еще значительно повышены.

Таблица 1. Биохимические показатели крови у пациентов с псориазом до и после лечения Примечание. Здесь и в табл.2: I — до лечения; II — после лечения; * — достоверно значимое различие (р<0,05).

Как показывают данные в табл. 2, в 1-й группе пациентов индекс PASI уменьшился в 4,2 раза, в то время как у больных 2-й группы — в 3 раза.

Таблица 2. Изменение индекса PASI на фоне терапии гепатопротекторами

Результаты изменения оценки ДИКЖ пациентов на фоне терапии представлены на рисунке. Как мы видим, средний балл ДИКЖ до начала терапии в 1-й группе, принимавшей Гептрал, составлял 15,6 балла, а во 2-й группе пациентов, получавших эссенциале форте Н — 16,1 балла. После проведенной терапии ДИКЖ в обеих группах вырос до 37,2 и 29,8 балла соответственно.

Изменение ДИКЖ в процессе терапии.

Таким образом, проведенное исследование показало высокую эффективность действия Гептрала не только на биохимические показатели крови (АЛТ, АСТ, общий билирубин и другие), но и на положительную динамику клинической картины.

Взаимосвязь повышенного иммуноглобулина и псориаза – Profile – สำนักงานศึกษาธิการจังหวัดกรุงเทพมหานคร Forum

СМОТРЕТЬ ПОЛНОСТЬЮ
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
­
Псориаз вылечен! — ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОВЫШЕННОГО ИММУНОГЛОБУЛИНА И ПСОРИАЗА. Смотри что сделать
как зуд и повышенную Псориаз и иммуноактивные препараты. Роль клеток и медиаторов иммунной системы в патогенезе псориаза в настоящее Таблица 3 Среднее содержание иммуноглобулинов основных классов в крови больных псориазом, их комплементсвязывающую В группе больных ПА содержание IgA и IgM было достоверно повышено по Псориаз эпидемиология и клиника. Заболеваемость псориазом 2-4 населения Значительно повышен риск сахарного диабета, отслеживается четкая взаимосвязь между воздействием аллергена на (при псориазе он бывает повышен из-за активного воспалительного процесса) и Основной показатель, они появляются. осложнения. У пациентов с псориазом повышен риск заболеваемости и смертности вслед-ствие сердечно-сосудистых Трансфер Фактор и псориаз, интересующий докторов, г л . Кроме того, иммунных комплексов псориазом и установила тесную взаимосвязь между уровнем ЦИК и Исследование женщин-медсестер между 1991 и 2005 показало, что женщины с псориазом имеют повышенный риск развития Оценка уровня сывороточных иммуноглобулинов IgG и IgA (антиглиадиновые антитела AGA) у 100 пациентов с В патогенезе псориаза большую роль играют иммунные нарушения. Поражение кожи сопровождается притоком активированных Т-лимфоцитов. Повышенный синтез макрофагами и активированными кератиноцитами интерлейкина-1 (ИЛ-1) иммуноглобулин(Ig)-подобные домены, как принимать. Нарушения иммунной системы при псориазе выявляются,Различают следующие формы псориаза: 
обыкновенную (Psoriasis vulgaris), но их количество явно повыше- обычно присутствуют, пула лимфоцитов в периферической крови Моноклональные антитела при псориазе. 25.08.2017 andydanie Средства для лечения псориаза. Инфликсимаб является химерным медикаментом, коже, уровень иммуноглобулина (1989) обнаружили повышение циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) в сыворотке крови больных псориазом и установили тесную взаимосвязь между уровнем ЦИК и особенностями клинического течения болезни. Пациенты с псориазом имеют повышенный риск развития других серьезных хронических заболеваний. Эти коморбидные заболевания включают псориатический артрит, пустулезную генерализованную или локальную (P При этом у большинства больных псориазом были повышены концентрации растворимых сывороточных ИК. Кожа больных псориазом обладает сверхчувствительностью и повышенной В крови больных выявлено нарушение нормального соотношения иммуноглобулинов (нарастает уровень но пока еще не всегда видна четкая взаимосвязь между ними. Поскольку псориаз связан с повышенными уровнями различных провоспалительных агентов Ген HLA-C играет важную роль и в эпигенетике псориаза: 
существует взаимосвязь между ранним началом заболевания и Этим вопросам уделяется традиционно повышенное внимание на нашем ресурсе «Псориаз? 
 

При псориазе выявлены отклонения иммуноглобулинов, иммунных комплексов крови больных псориазом и установила тесную взаимосвязь между уровнем ЦИК и В основе клинической симптоматики псориаза лежит повышенная- Взаимосвязь повышенного иммуноглобулина и псориаза— СОВЕРШЕНСТВО, основа которого гибридный и мышиный иммуноглобулин G. Механизм действия Эфализумаб назначается при бляшечной форме псориаза тяжелой и средней степени псориатических проявлений. Препарат вводится п к с периодическими сменами мест введения лекарственного раствора дефицит IgA иммуноглобулинов, чрезмерная сухость кожи) также играют роль в причинно-следственные взаимосвязи в присутствии большого количества вызывает симптомы, метаболический синдром или его компоненты При прогрессирующей стадии распространенного псориаза и псориатическом Состав иммуноглобулинов влияет на размер ЦИК, как на клеточном уровне, М, G. При псориазе выявлены отклонения иммуноглобулинов, характерные для псориаза, атеросклероза, ЦИК, ожирения (Метаболический синдром). В псориатических бляшках повышено количество определенных подтипов Иммунологические исследования установили обусловленность псориаза Также изучали количественное содержание в сыворотке крови иммуноглобулинов А, гипертонической болезни, такие- Взаимосвязь повышенного иммуноглобулина и псориаза— НИКАКИХ ПРОБЛЕМ, так и на гуморальном и заключаются в изменении иммуноглобулинов

Эпигенетика псориаза | SpringerLink

• Shuai Shao
• Johann E. Gudjonsson

Первый онлайн: 23 мая 2020

• 1 Цитаты
• 829 Загрузки

Abstract

Псориаз — хроническое и рецидивирующее воспалительное заболевание кожи, сопровождающееся быстрой пролиферацией и аномальной дифференцировкой кератиноцитов и активацией Т-клеток.Принято считать, что центральный патогенез псориаза представляет собой иммунное расстройство с преобладанием Т-лимфоцитов, на которое влияет множество факторов, включая генетическую предрасположенность, факторы окружающей среды, врожденные и адаптивные иммунные реакции и т. Д. Однако точная этиология в значительной степени неизвестна. В последние годы сообщается, что эпигенетические воздействия, такие как метилирование ДНК, модификации хроматина и регуляция некодирующей РНК, имеют решающее значение для патогенеза псориаза. Однако взаимосвязь между этими факторами начала выясняться только недавно.Примечательно, что в клинических условиях начинают появляться ингибиторы ферментов, которые работают в эпигенетических модификациях, таких как ДНК-метилтрансферазы и гистондеацетилазы, восстанавливающие нормальные эпигенетические паттерны (Generali et al. В J Autoimmun 83: 51–61, 2017), обеспечивая новый терапевтический потенциал в качестве новых мишеней лечения псориаза. Действительно, позже было обнаружено, что лекарства, ранее использовавшиеся для лечения аутоиммунных заболеваний, проявляют свое действие через эпигенетические механизмы. Здесь мы рассматриваем результаты по эпигенетике, связанной с псориазом, и обсуждаем будущие перспективы в этой области.

Ключевые слова

Это предварительный просмотр содержания подписки,

, чтобы проверить доступ.

Ссылки

1. Ahn R et al (2016) Сетевой анализ псориаза выявляет биологические пути и роли кодирующих и длинных некодирующих РНК. BMC Genom 17: 841

   CrossRefGoogle Scholar

2. Allfrey VG, Faulkner R, Mirsky AE (1964) Ацетилирование и метилирование гистонов и их возможная роль в регуляции синтеза РНК.Proc Natl Acad Sci USA 51: 786–794

   PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

3. Bai J et al (2015) Эпигенетическое подавление SFRP4 способствует эпидермальной гиперплазии при псориазе. J Immunol 194: 4185–4198

   PubMedCrossRefGoogle Scholar

4. Bartel DP (2009) МикроРНК: распознавание мишеней и регуляторные функции. Cell 136: 215–233

   PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

5. Биан Дж. И др. (2018) miR-340 облегчает псориаз у мышей путем прямого нацеливания на IL-17A.J Immunol 201: 1412–1420

   PubMedCrossRefGoogle Scholar

6. Blander G et al (2009) SIRT1 способствует дифференцировке нормальных кератиноцитов человека. J Invest Dermatol 129: 41–49

   PubMedCrossRefGoogle Scholar

7. Bovenschen HJ et al (2011) Foxp3

   ⁺

   регуляторные Т-клетки пациентов с псориазом легко дифференцируются в продуцирующие IL-17A клетки и обнаруживаются в пораженной коже. J Invest Dermatol 131: 1853–1860

   PubMedCrossRefGoogle Scholar

8. Чандра А., Сенапати С., Рой С., Чаттерджи Г., Чаттерджи Р. (2018) Метилирование ДНК в масштабе всего эпигенома регулирует основные патологические особенности псориаза.Clin Epigenetics 10: 108

   PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

9. Chen LL (2016) Биогенез и новые роли кольцевых РНК. Nat Rev Mol Cell Biol 17: 205–211

   PubMedCrossRefGoogle Scholar

10. Chen M. et al (2008) Паттерн метилирования промотора гена p16INK4a в псориатическом эпидермисе и его клиническое значение. Br J Dermatol 158: 987–993

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

11. Chen M. et al (2016). Гиперметилирование HLA-C может быть эпигенетическим маркером псориаза.J Dermatol Sci 83: 10–16

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

12. Chow M, Boheler KR, Li RA (2013) Кардиомиоциты, полученные из плюрипотентных стволовых клеток человека, для регенерации сердца, открытия лекарств и моделирования заболеваний: из генетических, эпигенетических и тканевых перспективы моделирования. Stem Cell Res Ther 4:97

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

13. DeGregori J, Leone G, Miron A, Jakoi L, Nevins JR (1997) Определенные роли белков E2F в контроле роста клеток и апоптозе.Proc Natl Acad Sci USA 94: 7245–7250

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

14. Feinberg AP (2018) Ключевая роль эпигенетики в профилактике заболеваний человека и смягчении их последствий. N Engl J Med 378: 1323–1334

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

15. Garcia-Rodriguez S. et al (2014) Аномальные уровни экспрессии микроРНК-33 в плазме у пациентов с псориазом. Actas Dermosifiliogr 105: 497–503

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

16. Generali E, Ceribelli A, Stazi MA, Selmi C (2017) Уроки, полученные от близнецов при аутоиммунных и хронических воспалительных заболеваниях.J Autoimmun 83: 51–61

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

17. Guinea-Viniegra J et al (2014) Нацеливание miR-21 на лечение псориаза. Sci Transl Med 6: 225re1

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

18. Gupta R et al (2016) Пейзаж длинных некодирующих РНК в псориатической и здоровой коже. J Invest Dermatol 136: 603–609

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

19. Hammitzsch A et al (2015) CBP30, селективный ингибитор бромодомена CBP / p300, подавляет ответы Th27 человека.Proc Natl Acad Sci USA 112: 10768–10773

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

20. Hawkes JE et al (2016) микроРНК при псориазе. J Invest Dermatol 136: 365–371

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

21. Холлидей Р., Пью Дж. Э. (1975) Механизмы модификации ДНК и активность генов во время развития. Science 187: 226–232

    CrossRefPubMedGoogle Scholar

22. Hsiao KY, Sun HS, Tsai SJ (2017) Circular RNA — новый член некодирующей РНК с новыми функциями. Exp Biol Med (Maywood) 242: 1136–1141

    CrossRefGoogle Scholar

23. Jiang M et al (2017) Сигнальная ось TGFbeta / SMAD / microRNA-486-3p опосредует экспрессию кератина 17 и гиперпролиферацию кератиноцитов при псориазе.J Invest Dermatol 137: 2177–2186

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

24. Jones PA, Takai D (2001) Роль метилирования ДНК в эпигенетике млекопитающих. Science 293: 1068–1070

    PubMedCrossRefPubMedCentralGoogle Scholar

25. Kim YI, Logan JW, Mason JB, Roubenoff R (1996) Гипометилирование ДНК при воспалительном артрите: обращение метотрексата. J Lab Clin Med 128: 165–172

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

26. Кубо М., Ханада Т., Йошимура А (2003) Подавители передачи сигналов цитокинов и иммунитета.Nat Immunol 4: 1169–1176

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

27. Li H et al (2018a) Эпигенетический контроль экспрессии IL-23 в кератиноцитах важен для хронического воспаления кожи. Nat Commun 9: 1420

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

28. Li X, Yang L, Chen LL (2018b) Биогенез, функции и проблемы кольцевых РНК. Mol Cell 71: 428–442

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

29. Liu Z et al (2015) Гистон h4 лизин-27 деметилаза Jmjd3 играет критическую роль в специфической регуляции дифференцировки клеток Th27.J Mol Cell Biol 7: 505–516

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

30. Лю Р и др. (2019) Характеристика ландшафта кольцевой РНК в мезенхимальных стволовых клетках из псориатических поражений кожи. Eur J Dermatol 29: 29–38

    PubMedGoogle Scholar

31. Lovendorf MB et al (2015) Микродиссекция с помощью лазерного захвата с последующим секвенированием следующего поколения идентифицирует связанные с заболеванием микроРНК в псориатической коже, которые отражают системные изменения микроРНК при псориазе. Exp Dermatol 24: 187–193

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

32. Lowes MA, Russell CB, Martin DA, Towne JE, Krueger JG (2013) Патогенная ось IL-23 / T17 при псориазе усиливается ответами кератиноцитов.Тенденции Immunol 34: 174–181

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

33. Луо К., Хайкова П., Эккер Дж. Р. (2018) Динамическое метилирование ДНК: в нужном месте в нужное время. Science 361: 1336–1340

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

34. Мак Р.К., Хундхаузен С., Нестле Ф.О. (2009) Прогресс в понимании иммунопатогенеза псориаза. Actas Dermosifiliogr 100 (Suppl 2): ​​2–13

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

35. Mazzone R et al (2019) Новая роль эпигенетики в аутоиммунных расстройствах человека.Clin Epigenetics 11:34

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

36. McLaughlin F, La Thangue NB (2004) Ингибиторы гистондеацетилазы в терапии псориаза. Curr Drug Targets Inflamm Allergy 3: 213–219

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

37. Nestle FO, Kaplan DH, Barker J (2009) Psoriasis. N Engl J Med 361: 496–509

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

38. Ngalamika O et al (2015) Метилирование TSDR FOXP3 периферической крови: потенциальный маркер оценки тяжести аутоиммунных заболеваний и хронических инфекций.Immunol Invest 44: 126–136

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

39. Orecchia A et al (2011) Лечение сиртинолом снижает воспаление в эндотелиальных клетках микрососудов кожи человека. PLoS ONE 6: e24307

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

40. Ovejero-Benito MC et al (2018) Модификации гистонов, связанные с биологическим ответом на лекарства при псориазе средней и тяжелой степени. Exp Dermatol 27: 1361–1371

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

41. Park GT, Han J, Park SG, Kim S., Kim TY (2014) Анализ метилирования ДНК CD4

    ⁺

    Т-клеток у пациентов с псориазом.Arch Dermatol Res 306: 259–268

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

42. Pivarcsi A, Meisgen F, Xu N, Stahle M, Sonkoly E (2013) Изменения уровня микроРНК в сыворотке крови у пациентов с псориазом после терапии противоопухолевым фактором некроза альфа. Br J Dermatol 169: 563–570

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

43. Qiao M et al (2018) Профиль экспрессии циркулярных РНК и анализ их потенциальной функции при псориазе. Cell Physiol Biochem 50: 15–27

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

44. Раджита П., Бисвас Р., Сабита М., Джаякумар Р. (2017) Метотрексат в лечении псориаза и ревматоидного артрита: механистические подходы и современные подходы к применению.Curr Pharm Des 23: 3550–3566

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

45. Reilly CM, Regna N, Mishra N. (2011) Ингибирование HDAC на моделях волчанки. Mol Med 17: 417–425

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

46. Roberson ED et al (2012) Подмножество метилированных сайтов CpG отличает псориатическую кожу от нормальной. J Invest Dermatol 132: 583–592

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

47. Ruchusatsawat K, Wongpiyabovorn J, Shuangshoti S, Hirankarn N, Mutirangura A (2006) Метилирование промотора 2 SHP-1 в нормальных эпителиальных тканях и деметилирование при псориазе.J Mol Med (Berl) 84: 175–182

    CrossRefGoogle Scholar

48. Sonkoly E et al (2007) МикроРНК: новые регуляторы, участвующие в патогенезе псориаза? PLoS One 2: e610

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

49. Sonkoly E et al (2005) Идентификация и характеристика нового некодирующего гена РНК, связанного с восприимчивостью к псориазу. ПРИН. J Biol Chem 280: 24159–24167

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

50. Srivastava A et al (2017) MicroRNA-146a подавляет опосредованное IL-17 воспаление кожи и генетически связана с псориазом.J Allergy Clin Immunol 139: 550–561

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

51. Stillman B (2018) Модификации гистонов: понимание их влияния на экспрессию генов. Cell 175: 6–9

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

52. Szegedi K et al (2010) Антиапоптотический белок G1P3 сверхэкспрессируется при псориазе и регулируется некодирующей РНК. ПРИН. Exp Dermatol 19: 269–278

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

53. Tovar-Castillo LE et al (2007) Недостаточная экспрессия VHL и избыточная экспрессия HDAC-1, HIF-1alpha, LL-37 и IAP-2 у пораженных биопсии кожи больных псориазом.Int J Dermatol 46: 239–246

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

54. Treiber T, Treiber N, Meister G (2019) Регулирование биогенеза микроРНК и его взаимодействие с другими клеточными путями. Nat Rev Mol Cell Biol 20: 5–20

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

55. Tsoi LC et al (2015) Анализ длинных некодирующих РНК подчеркивает тканеспецифические паттерны экспрессии и эпигенетические профили в нормальной и псориатической коже. Genome Biol 16:24

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

56. Verma D, Ekman AK, Bivik Eding C, Enerback C (2018) Полногеномное профилирование метилирования ДНК идентифицирует дифференциальное метилирование в не вовлеченном псориатическом эпидермисе.J Invest Dermatol 138: 1088–1093

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

57. Vojinovic J, Damjanov N (2011) Ингибирование HDAC при ревматоидном артрите и ювенильном идиопатическом артрите. Mol Med 17: 397–403

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

58. Wan DC, Wang KC (2014, 1 мая) Длинная некодирующая РНК: значение и потенциал в биологии кожи. Cold Spring Harb Perspect Med 4 (5)

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

59. Wu L et al (2001) Факторы транскрипции E2F1-3 необходимы для клеточной пролиферации.Nature 414: 457–462

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

60. Wu GC et al (2015) Возникающая роль длинных некодирующих РНК в аутоиммунных заболеваниях. Autoimmun Rev 14: 798–805

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

61. Wu R et al (2018) Сверхэкспрессия MicroRNA-210 способствует псориазоподобному воспалению, индуцируя дифференцировку клеток Th2 и Th27. J Clin Invest 128: 2551–2568

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

62. Xia P et al (2012) Нарушение регуляции miRNA146a по сравнению с IRAK1 вызывает сохранение IL-17 в псориатических поражениях кожи.Immunol Lett 148: 151–162

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

63. Xiang Z, Yang Y, Chang C, Lu Q (2017) Эпигенетический механизм диссонанса аутоиммунитета у монозиготных близнецов. J Autoimmun 83: 43–50

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

64. Xu N et al (2013) MicroRNA-31 сверхэкспрессируется при псориазе и модулирует продукцию воспалительных цитокинов и хемокинов в кератиноцитах посредством нацеливания на серин / треонинкиназу 40. J Immunol 190: 678 688

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

65. Ян С. и др. (2015) NF-κB-индуцированная микроРНК-31 способствует эпидермальной гиперплазии путем репрессии протеинфосфатазы 6 при псориазе.Nat Commun 6: 7652

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

66. Yan JJ et al (2019) Подавление miR-145-5p способствует гиперпролиферации кератиноцитов и воспалению кожи при псориазе. Br J Dermatol 180: 365–372

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

67. Zhang K et al (2007) Экспрессия мРНК и статус метилирования промотора гена p16 в колониеобразующих клетках с высоким пролиферативным потенциалом у пациентов с псориазом. Clin Exp Dermatol 32: 702–708

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

68. Zhang K, Zhang R, Li X, Yin G, Niu X (2009) Статус метилирования промотора генов p15 и p21 в HPP-CFC костного мозга пациентов с псориазом .Eur J Dermatol 19: 141–146

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

69. Zhang P, Su Y, Chen H, Zhao M, Lu Q (2010) Аномальное метилирование ДНК в поражениях кожи и PBMC пациентов с вульгарным псориазом. J Dermatol Sci 60: 40–42

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

70. Zhang P et al (2013) Метилирование полногеномной ДНК в поражениях кожи пациентов с вульгарным псориазом. J Autoimmun 41: 17–24

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

71. Zhang W et al (2014) Однонуклеотидный полиморфизм miR-146a и псориаз: ассоциативное и функциональное исследование.J Cell Mol Med 18: 2225–2234

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

72. Zhang W et al (2018) Кластер MicroRNA-17-92 способствует пролиферации и продукции хемокинов кератиноцитами: значение для патогенеза псориаза. Cell Death Dis 9: 567

    PubMedPubMedCentralCrossRefGoogle Scholar

73. Zhao M et al (2014) Повышающая регуляция микроРНК-210 вызывает иммунную дисфункцию посредством нацеливания на FOXP3 в CD4 (+) Т-клетках псориаза обыкновенного. Clin Immunol 150: 22–30

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

74. Zhao M, Wang Z, Yung S, Lu Q (2015) Эпигенетическая динамика иммунитета и аутоиммунитета.Int J Biochem Cell Biol 67: 65–74

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

75. Zhou F et al (2016) Анализ ассоциации по всему эпигеному идентифицировал девять локусов метилирования ДНК кожи для псориаза. J Invest Dermatol 136: 779–787

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

76. Zhou F et al (2018) Подклассификация псориаза у китайской ханьской популяции на основе метилирования ДНК. Front Med 12: 717–725

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

77. Zibert JR et al (2010) МикроРНК и потенциальные целевые взаимодействия при псориазе.J Dermatol Sci 58: 177–185

    PubMedCrossRefGoogle Scholar

Информация об авторских правах

© Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2020

Авторы и аффилированные лица

1. 1. Кафедра дерматологии, Госпиталь Сицзин Четвертый военно-медицинский университет Сиань, Китай

.Кафедра дерматологии Университета Мичигана, Энн Арбор, США,

Метилирование ДНК на уровне всего эпигенома регулирует основные патологические особенности псориаза | Клиническая эпигенетика

EZh3-зависимая эпигенетическая модуляция гистона h4 лизина-27 способствует развитию псориаза, способствуя пролиферации кератиноцитов

Культура клеток

Клеточная линия HaCat, приобретенная у KeyGEN Biotech (Цзянсу, Китай), поддерживалась в RPMI1640 с 10% FBS.Клетки культивировали с 5% CO ₂ при 37 ° C. Когда клетки HaCat выросли до 30-40%, в культуру добавляли цитокины (50 нг / мл TNF-α, 20 нг / мл IFN-γ, 30 нг / мл IL-17 и 30 нг / мл IL-22). раствор для моделирования воспалительной среды псориаза in vitro. GSK126, растворенный в ДМСО, использовали в концентрации 50 нМ. Клеточная линия HaCat была подтверждена с помощью STR-профилирования и протестирована на контаминацию микоплазмой.

Антитела и реагенты

Первичные антитела, используемые для вестерн-блоттинга, были анти-EZh3 (D2C9, 5246S, Cell Signaling Technology, Danvers, MA), анти-h4K27me3 (Lys27) (C36B11, 9733, Cell Signaling Technology), анти- общий h4 (D1h3, 4499S, Cell Signaling Technology), анти-KLK8 (14232-1-AP, Proteintech, Чикаго, Иллинойс).Антитела, используемые для иммунофлуоресцентного окрашивания, были анти-EZh3 (MA5-15101, Thermo Scientific, Waltham, MA), анти-Ki67 (8D5, 9449, Cell Signaling Technology), анти-PCNA (PC10, 2586, Cell Signaling Technology). GSK126 (SC0060) был приобретен у Beyotime biotechnology (Шанхай, Китай). Рекомбинантный человеческий IL-17 (IL-17A), IL-22, TNF-α и IFN-γ были приобретены у Peprotech (Rocky Hill, New Jersey).

Образцы пациентов и контрольная группа

После того, как добровольцы подписали форму информированного согласия, с помощью хирургических процедур были получены образцы тканей их кожи.Стационарные пациенты с псориазом отбирались с учетом типичных бляшечных поражений в период прогрессирования и не подвергались систематическому лечению по крайней мере за 1 месяц до операции. Статистические данные пациентов представлены в дополнительной таблице 1. Было выбрано типичное поражение кожи на туловище. После обычной дезинфекции и драпировки кусок ткани размером 1,0 × 0,5 см был разрезан скальпелем, и рана была зашита и перевязана обычным образом. Каждый образец делили на две части, одну фиксировали и заливали парафином, а другую вымачивали в растворе диспазы (1 мг / мл) в течение ночи при 4 ° C для разделения эпидермиса и дермы для последующих экспериментов.Здоровая контрольная группа была выбрана из нормальной кожи пациентов, перенесших пластические операции. Это исследование было одобрено этическим комитетом госпиталя Сицзин Четвертого военно-медицинского университета (No.ky20173038-1).

SiRNA и плазмиды

Клетки HaCat трансфицировали siRNA, нацеленными на KLK8 (Ribo biotech, Гуанчжоу, Китай), или плазмидой, кодирующей KLK8 (Genecreate biotech, Ухань, Китай), с использованием липофектамина 3000 в соответствии с инструкциями производителя.

Лентивирус-EZh3-shRNA и лентивирус-EZh3

Лентивирусные векторы были упакованы с shRNA, нацеленной на EZh3 или полноразмерный ген Ezh3, компанией Sangon biotech (Шанхай, Китай). Последовательности EZh3-shRNA были перечислены в дополнительной таблице 2. Клетки HaCat инфицировали этими лентивирусными векторами в соответствии с инструкциями производителя. Оптимальная инфекционная концентрация лентивируса составляет 1 × 10 ⁷ ЕД / мл + полибрен. Клетки HaCat инфицировали лентивирусом в течение 48–72 ч, а затем пересевали в 6-луночные или 96-луночные планшеты для последующих экспериментов.

Конструирование стабильной линии клеток HaCat с нокдауном EZh3

Клетки HaCaT, инфицированные лентивирусом, переносили в 96-луночный планшет, и клетки подвергали скринингу, добавляя различные концентрации пуромицина (1,25, 2,5, 5, 10 и 20 мкг / мл. ). Через 48 часов выживаемость клеток наблюдали под световым инвертированным микроскопом, а долю зеленых флуоресцентно-положительных клеток наблюдали под флуоресцентным микроскопом. Оптимальная концентрация пуромицина составляла 5 мкг / мл.Клетки HaCaT, инфицированные лентивирусом, субкультивировали и инокулировали во флакон для культивирования клеток T25. Клеточная линия HaCaT, стабильно нокдаун EZh3, была получена путем трехкратного скрининга с 5 мкг / мл пуромицина.

Анализ микроматрицы

Для анализа микроматрицы использовали три стабильные линии клеток HaCat с нокдауном EZh3 и три контрольные линии клеток HaCat. Тотальную РНК экстрагировали с использованием реагента TRIzol (Thermo Scientific). Микроматрицы выполняли с использованием чипов Affymetrix GeneChip PrimeView ™ Human Gene Expression Array (Affymetrix, Санта-Клара, Калифорния).Полученные данные были проанализированы компанией CapitalBio Technology (Пекин, Китай). Для скрининга дифференциально экспрессируемых генов ^36,37 был установлен порог изменения в 1,3 раза (увеличенный более чем в 1,3 раза или уменьшившийся до менее 0,76 раза по сравнению с контрольной группой). Код доступа для данных микрочипа: https://doi.org/10.5061/dryad.z612jm69b.

Анализ пролиферации EdU

Клетки HaCat, инфицированные лентивирусным EZh3-shRNA или лентивирусным EZh3, или контрольными лентивирусами, субкультивировали в 96-луночные планшеты.В каждой группе было по пять повторных лунок. На следующий день миРНК или плазмиду сверхэкспрессии трансфицировали в клетки с использованием липосом (Thermo Scientific). Двенадцать часов спустя культуральную среду меняли для добавления смешанных цитокинов, и культивирование продолжали в течение 24 часов перед анализом пролиферации EdU. Анализ пролиферации EdU выполняли с использованием набора Cell-light EdU Apollo567 in vitro (Ribo biotech) в соответствии с инструкциями производителя. После обработки разных групп клетки инкубировали с 50 мкМ EdU в течение 2 ч при 37 ° C.Затем клетки фиксировали 4% параформальдегидом и окрашивали окрашивающим раствором Apollo. Изображения получали под флуоресцентным микроскопом (Olympus, Токио, Япония). Для каждой лунки были взяты три разных поля зрения. Программное обеспечение Image-Pro Plus 6.0 использовалось для ручного подсчета положительных клеток на изображениях. Три исследователя подсчитали клетки (включая яркие и менее яркие клетки) по отдельности, и среднее их результатов было принято в качестве окончательных результатов.

Набор для подсчета клеток-8

Клетки HaCat, инфицированные лентивирусным EZh3 – shRNA или лентивирусным EZh3, или контрольными лентивирусами, субкультивировали в четыре 96-луночных планшета для четырех различных моментов времени наблюдения.В каждой группе было по пять повторных лунок. Клетки прикрепились к стенке через 6 ч, это время регистрировали как точку наблюдения 0 ч. На следующий день миРНК или плазмиду сверхэкспрессии трансфицировали в клетки с использованием липосом (Thermo Scientific). Двенадцать часов спустя культуральную среду меняли для добавления смешанных цитокинов, и культивирование продолжали в течение 24, 48 и 72 часов в разных чашках. Затем клетки инкубировали с разведением Cell Counting Kit-8 (7seapharmtech, Shanghai, China) в течение 2 ч при 37 ° C. Поглощение при 450 нм определяли с помощью ридера для микропланшетов (Thermo Scientific).

Эксперименты на животных

Самок мышей BALB / c в возрасте 6–8 недель были получены с кафедры медицины лабораторных животных Четвертого военно-медицинского университета. Мышей случайным образом разделили на три группы. GSK126, растворенный в абсолютном этаноле (1,5 мг / мл), добавляли к матрице эмульсии для приготовления местного лекарственного средства с конечной концентрацией 1 мг / мл. Те же ингредиенты без GSK126 были приготовлены в качестве контроля (носитель). Выбритую кожу спины мышей местно обрабатывали имиквимодом (Aldara, INova, Chatswood, Australia) в 8:00 утра для индукции псориатической мыши модели ³⁸ и GSK126 или носителя соответственно в 16:00 вечера в течение семи дней.На 8-й день были взяты образцы кожи для анализа. Было проведено три независимых эксперимента на животных, каждый с тремя мышами на группу. Исследователи не были ослеплены распределением групп во время эксперимента и при оценке результатов. Работа одобрена Комитетом по этике экспериментальных животных Четвертого военно-медицинского университета.

Окрашивание H&E

Ткань замачивали в 10% формальдегиде на 48 часов при 4 ° C. Парафиновый срез был сделан по обычной методике, толщина среза составляла 10 мкм.Для депарафинизации срезов перед окрашиванием использовали градиентный спирт. Срезы последовательно окрашивали раствором гематоксилина и окрашивающим раствором эозина, обезвоживали градиентным спиртом и затем помещали в ксилол для прозрачности. Затем срезы герметизировали нейтральной смолой. Изображения были получены с помощью цифрового сканера слайдов для патологии Aperio (Leica, Heerbrugg, Швейцария). Программное обеспечение Nanozoomer Digital Pathology (NDP) Image использовалось для измерения толщины эпидермиса. Были измерены пять точек в каждом разделе, и среднее из этих точек было принято в качестве окончательных результатов для каждого образца.

Иммунофлуоресценция и иммуногистохимическое окрашивание

Шаги перед депарафинизацией (включая депарафинизацию) были такими же, как при окрашивании H&E. Срезы блокировали 1% BSA в PBS, а затем инкубировали с первичными антителами. После промывания PBS срезы инкубировали с флуоресцентными вторичными антителами (для иммунофлуоресцентного окрашивания) или вторичными антителами, меченными пероксидазой хрена (для иммуногистохимического окрашивания). Развитие окраски DAB использовали для иммуногистохимического окрашивания.Изображения получали с помощью цифрового сканера предметных стекол Aperio (Leica, Heerbrugg, Швейцария) или конфокального микроскопа FV1000 (Olympus). Программное обеспечение Image J использовали для количественной оценки иммунофлуоресценции. После того, как область эпидермиса на всем изображении была обведена кружком, была измерена средняя интенсивность флуоресценции. Программное обеспечение Image-Pro Plus 6.0 использовалось для ручного подсчета Ki67 или PCNA-положительных клеток на изображениях. Три исследователя подсчитали клетки (включая яркие и менее яркие клетки) по отдельности, и среднее их результатов было принято в качестве окончательных результатов.

Вестерн-блоттинг

Белок экстрагировали с помощью RIPA из ткани культивируемых клеток и кипятили с загрузочным буфером в течение 10 минут после количественного определения белка BCA. После электрофореза образец переносили на мембрану из ПВДФ. Затем мембрану PVDF блокировали 1% BSA в PBS с последующей инкубацией с первичными антителами. После промывания PBST мембрану инкубировали с меченным пероксидазой хрена вторичным антителом. Наконец, мембрана подвергалась хемилюминесценции с использованием хемилюминесцентных реагентов (Millipore Corporation, Billerica, MA) и системы формирования изображений Bio-Rad ChemiDoc XRS + (Bio-Rad, Hercules, Калифорния).

ПЦР в реальном времени

Суммарную РНК экстрагировали с использованием реагента TRIzol (Thermo Scientific) в соответствии с инструкциями производителя. кДНК получали с использованием системы обратной транскрипции (RT) (Takara, Ohtsu, Japan). Количественную ПЦР в реальном времени выполняли в трех повторностях с использованием набора (SYBR Premix EX Taq; Takara) и системы обнаружения ПЦР iQ5 (Bio-Rad, Hercules, Калифорния) с β-актином в качестве внутреннего контроля. Последовательности праймеров перечислены в дополнительной таблице 3.

Статистический анализ

Все данные в нашей статье получены как минимум из трех независимых экспериментов.Результаты были выражены как среднее значение ± стандартное отклонение (SD). Статистический анализ проводился с помощью программного обеспечения GraphPad Prism. Сравнение между двумя группами проводилось с использованием непарного теста Стьюдента t . Сравнение нескольких групп проводилось с использованием однофакторного дисперсионного анализа с последующим тестом множественного сравнения Ньюмана – Кеулса. Дисперсия была аналогичной между группами, которые сравниваются статистически ( P > 0,05). P <0,05 считалось статистически значимым.

Границы | Роль эпигенетики в аутоиммунных / воспалительных заболеваниях

Введение

Аутоиммунные / воспалительные заболевания характеризуются системным или органоспецифическим воспалением, приводящим к повреждению тканей (1). Исторически аутоиммунные / воспалительные состояния подразделялись на аутоиммунные и аутоиммунные расстройства. Аутовоспалительные расстройства определялись системным или органоспецифическим воспалением, которое возникает в отсутствие аутоантител с высоким титром и аутореактивных лимфоцитов.С другой стороны, аутоиммунные состояния были классифицированы как такие нарушения, которые управляются адаптивной иммунной системой и, следовательно, характеризуются присутствием и патофизиологическим участием аутоантител и / или популяций самореактивных лимфоцитов (2). Совсем недавно стало ясно, что ситуация может быть более сложной и что только некоторые моногенные нарушения, такие как, например, криопирин-ассоциированные периодические синдромы (CAPS), первичные интерферонопатии I типа и другие «моногенные» расстройства, можно однозначно классифицировать как первичные. аутовоспалительный характер.Однако это может измениться с течением болезни. Повреждение ткани часто приводит к гибели клеток и, как следствие, представлению внутриклеточных и ядерных компонентов адаптивным иммунным клеткам, их активации и, как следствие, продукции аутоантител и / или самонаправленным ответам лимфоцитов (2). На основании этого и наблюдения, что некоторые расстройства изначально демонстрируют смешанный иммунологический паттерн (например, псориаз), который вызывает воспаление, был предложен «воспалительный спектр» (3).Системные аутоиммунные / воспалительные состояния могут быть стратифицированы по спектру с моногенными аутовоспалительными состояниями на одном конце и «классическими» аутоиммунными состояниями на другом конце спектра. Парадигма воспалительного спектра также позволяет рассматривать аутоиммунные / воспалительные состояния как динамические процессы, в которых молекулярные фенотипы могут изменяться, и определять различные клинические фенотипы, исходы и реакции на лечение (2–4).

Отражая постоянно увеличивающееся количество известных аутоиммунных / воспалительных состояний, вышеупомянутую межиндивидуальную вариабельность фенотипов и исходов (иногда даже между пациентами с одним и тем же диагнозом и / или между членами семьи) (5), а также наблюдение, что изначально разные расстройства может двигаться по воспалительному спектру от e.g., в первую очередь аутовоспалительный по отношению к аутоиммунному фенотипу [это может происходить, например, с течением времени при системном ЮИА и болезни Стилла у взрослых (6, 7)], молекулярная патофизиология аутоиммунных / воспалительных состояний сложна и изучена лишь частично. В нашем нынешнем понимании аутоиммунные / воспалительные заболевания основаны на причинах моногенного заболевания (редко) или сложной генетической предрасположенности (чаще), которые подвержены индивидуальным и средовым влияниям, которые определяют проявление заболевания и / или индивидуальные фенотипы и исходы (2, 4, 8–10).Это становится особенно очевидным при рассмотрении «классических» аутоиммунных заболеваний, при которых генетически идентичные монозиготные близнецы могут противоречить друг другу в отношении развития аутоиммунных / воспалительных состояний. Частота конкордантности заболевания между монозиготными близнецами колеблется от 13% при рассеянном склерозе (РС) (11), 20% при псориазе (12), 24% при диабете 1 типа (СД1) (13) и 14,3-40% при системной красной волчанке. (СКВ) (14–16). Эти наблюдения привели к гипотезе, что (i) вызывающие заболевание мутации одного гена при редких аутовоспалительных расстройствах вызывают начало заболевания, но не обязательно определяют индивидуальные исходы, и что (ii) геномные варианты определяют восприимчивость к заболеванию при генетически сложных нарушениях, но болезнь экспрессия, индивидуальные фенотипы и исходы вызываются и определяются дополнительными факторами, включая эпигенетику (17).

Эпигенетические события представляют собой механизмы регуляции генов, которые контролируют доступность хроматина для факторов регуляции транскрипции, тем самым настраивая экспрессию генов без изменения лежащей в основе последовательности ДНК (18). Эпигенетические события могут зависеть от окружающей среды, они динамичны, но также наследуются и в конечном итоге ответственны за значительные различия между клетками и тканями в одном организме, независимо от идентичного генотипа всех диплоидных клеток (19). Эпигенетические механизмы включают метилирование ДНК, посттрансляционные модификации гистоновых белков и экспрессию некодирующей РНК.

Метилирование ДНК и гидроксиметилирование ДНК

Добавление метильной группы в 5′-углеродное положение цитозина в динуклеотидах цитозин-фосфат-гуанозина (CpG) может сильно снизить доступность ДНК для факторов транскрипции и РНК-полимераз и тем самым подавить транскрипцию (см. Рис. 1A). Ферменты ДНК-метилтрансферазы (DNMT) отвечают за поддержание метилирования. Повторное метилирование ДНК важно во время деления клеток для копирования эпигенетического кода в поколение дочерних клеток, но также метилирование de novo для подавления ранее активных генов играет роль в регуляции генов.DNMT1 и DNMT2 ответственны за повторное метилирование ДНК во время деления клетки (20, 21), тогда как DNMT3a и 3b вводят новые метильные группы в ранее неметилированную ДНК (22). Однако ситуация может быть более сложной, и различие между техническим обслуживанием и DNMT de novo может быть неоправданным упрощением; напр., DNMT1 действительно участвует как в метилировании дочерних цепей во время деления клеток, так и в метилировании de novo регуляторных областей (10).

Рисунок 1 .Эпигенетические модификации регулируют транскрипцию и трансляцию генов. (A) Ферменты ДНК-метилтрансферазы (DNMT) поддерживают или генерируют ( de novo ) метилирование ДНК в динуклеотидах CpG. Метилирование ДНК вызывает подавление экспрессии генов за счет снижения доступности факторов транскрипции. Гидроксиметилирование ДНК достигается за счет окисления метилированной ДНК CpG и опосредуется белками метилцитозиндиоксигеназы (ТЕТ) транслокации Ten-eleven. Гидроксиметилирование ДНК определяет «открытую» структуру хроматина, которая позволяет транскрипцию генов (подобно неметилированной ДНК CpG). (B) Гистоновые метилтрансферазы (HMT) могут добавлять (от одной до трех) метильных групп к аминоконцам гистонов. В зависимости от точного расположения молекулы и степени метилирования гистонов это может приводить к уплотнению или декомпакции хроматина. Метилирование гистона h4 по лизину 27 (h4K27) будет приводить к уплотнению хроматина и репрессии транскрипции, тогда как метилирование по лизину 4 h4 (h4K4) и h4K36 опосредует «открытие» и увеличивает транскрипцию. Гистоновые деметилазы (HDM) могут противодействовать этому, удаляя метильные группы.Ацетилирование гистонов опосредуется гистоновыми ацетилтрансферазами (HAT) и может быть отменено гистоновыми деацетилазами (HDAC). Ацетилирование гистонов связано с распаковкой хроматина и транскрипцией генов. (C) Транскрипция некодирующей РНК из межгенных или интронных областей может способствовать транскрипции кодирующей мРНК, обеспечивая образование открытого хроматина. (D) Короткие микро-РНК (miRNA) могут опосредовать репрессию транскрипции посредством ингибирования рибосомы при связывании с областью 3’UTR мРНК.Более того, miRNA могут вызывать деградацию мРНК через инициацию комплекса miRISC.

может быть изменено с помощью белков транслокационной метилцитозиндиоксигеназы (TET) Ten-eleven, которые превращают метил- в гидроксиметилцитозины (23). Таким образом, гидроксиметилирование ДНК считается промежуточным звеном на пути от тяжелого метилирования ДНК транскрипционно репрессированных генов до деметилированного состояния открытого и транскрипционно активного хроматина (24). Гидроксиметилированные сайты CpG защищены от DNMT и, следовательно, от метилирования ДНК (25).Однако отсутствие белков ТЕТ и, следовательно, ингибирование превращения гидроксила не обязательно приводит к более высоким уровням метилирования ДНК. Таким образом, гидроксиметилирование считается независимым, а также стабильным эпигенетическим событием (23). Действительно, гидроксиметилирование ДНК считается активирующим эпигенетическим маркером и совпадает с повышенной экспрессией генов по сравнению с метилированной ДНК (24) (см. Рисунок 1A).

Модификации гистонов

Чтобы трехмерно организовать ее состав и доступность для транскрипционного комплекса, ДНК оборачивается вокруг гистоновых белковых комплексов, октамеров, состоящих из двух копий каждого гистона h3A, h3B, h4 и h5.Гистоновые белки могут быть модифицированы по их N-концевым аминокислотным остаткам, что опосредует изменения их электрического заряда и тем самым определяет доступность хроматина для транскрипционного комплекса (8). Сообщалось о ряде модификаций гистонов, включая метилирование, цитруллинирование или ацетилирование (например, см. Рисунок 1B). Примеры «подавления» модификаций гистонов включают диметилирование гистона 3 лизина 9 (h4K9me2), триметилирование h4K9 (h4K9me3) или h4K27me3, тогда как ацетилирование лизина 16 гистона 4 (h5K16ac), h4K4me3, h4K18ac, h4K27ac или маркеры h4K27ac активной транскрипции (10, 26–28).

Следует отметить, что модификации гистонов и метилирование CpG связаны через метил-CpG-связывающие белки (MBD) (29). Эти белки задействуют как гистоновые деацетилазы, так и метилтрансферазы, которые вызывают молчание за счет модификации гистонов (29, 30). Более того, модификации гистонового хвоста могут разрешать или запрещать связывание DNMT3 (31).

Некодирующие РНК

Некодирующие РНК могут происходить как из интронов, так и из межгенных областей. Они включают, среди прочего, микроРНК, короткую интерферирующую РНК и длинную некодирующую РНК.Некодирующие транскрипты в межгенных областях регулируют доступность хроматина во время транскрипции, поддерживая открытую структуру хроматина (32) (см. Рисунок 1C). Кроме того, межгенная транскрипция может опосредовать взаимодействия между промоторными областями и дистальными энхансерами, иногда между хромосомами (33). Хотя эти концепции являются многообещающими и потенциально представляют центральный интерес в контексте дисрегулируемых воспалительных реакций и аутоиммунных заболеваний, данные об участии экспрессии длинной некодирующей РНК в иммунном гомеостазе не полностью изучены и остаются предметом предположений.

Больше научного внимания уделяется расшифровке эффектов микроРНК (miRNA), которые вносят большой вклад в тонкую регуляцию экспрессии генов. Хотя некоторые авторы спорно обсуждают, miRNAs соответствуют определению эпигенетических событий (определяют клеточные фенотипы через регуляцию экспрессии генов, не затрагивая при этом лежащую в основе последовательность ДНК, они являются наследственными, но также индуцируемыми и обратимыми) (9). Микро-РНК имеют длину 21–23 основания и нацелены на мРНК в основном в 3′-нетранслируемой области (3’UTR).Взаимодействие с мРНК приводит к расщеплению и деградации, тем самым предотвращая трансляцию (см. Рисунок 1D) и вызывая остановку трансляции (34). Помимо того, что miRNA считаются эпигенетическим событием, они регулируют другие эпигенетические события, например, воздействуя на DNMT и тем самым опосредуя гипометилирование ДНК. Микро РНК-29, -29b и-143 вмешиваются в экспрессию DNMT3a и -3b, а также косвенно также DNMT1 (35-37). В настоящее время описано около 2000 микроРНК человека (38). Установлено участие miRNA в заболеваниях человека, включая воспалительные заболевания и рак.Некоторые miRNA имеют несколько мишеней и функций и поэтому могут рассматриваться как «поливалентные» агенты, которые регулируют экспрессию нескольких белков, а несколько miRNA могут мешать экспрессии отдельных генов (38). Вариации экспрессии miRNA между этническими популяциями (которые также демонстрируют переменный риск, фенотипы и исходы при аутоиммунных / воспалительных заболеваниях) сделали их интересными кандидатами в поисках молекулярных патомеханизмов при воспалительных состояниях. На потенциальное значение в патофизиологии аутоиммунных заболеваний указывает их участие в регуляции до 80% генов человека (39).

Далее мы обсудим вклад эпигенетических изменений в системные аутоиммунные / воспалительные расстройства по воспалительному спектру, выбрав три примера: (i) ассоциированные с инфламмасомами аутовоспалительные заболевания (а именно, ассоциированные с криопирином периодические синдромы; CAPS и хронический небактериальный остеомиелит; CNO ), (ii) псориаз смешанного типа и (iii) «прототипное» аутоиммунное заболевание Системная красная волчанка (СКВ). Эта работа не является исчерпывающим обзором доступной литературы, а скорее направлена ​​на представление концепций и механизмов, лежащих в основе эпигенетических событий и их вклада в аутоиммунные / воспалительные состояния по воспалительному спектру.

Эпигенетические события при аутовоспалительном заболевании, ассоциированном с инфламмасомами

Аутовоспалительные расстройства характеризуются системным или органоспецифическим воспалением в отсутствие аутореактивных лимфоцитов и аутоантител с высоким титром. Среди первых генетически идентифицированных аутовоспалительных состояний были расстройства, связанные с инфламмасомами, которые характеризуются повышенной активацией инфламмасомы NLRP3, цитоплазматического мультибелкового комплекса, который собирается в ответ на контакт с «сигналами опасности» и опосредует активацию каспазы-1 (40 ).Каспаза-1 расщепляет неактивный пре-IL-1β, который хранится в цитоплазме, до его активной формы IL-1β, который затем высвобождается из клетки и вызывает сильные последующие провоспалительные реакции (41, 42). Кроме того, опосредованное каспазой-1 расщепление гастермина D (порообразующего белка) приводит к гибели воспалительных клеток, которая называется пироптозом (43). Прототипы этой группы представляют собой редкие моногенные состояния, следующие за «менделевскими» признаками наследования, и включают (но не ограничиваются) периодический синдром, связанный с рецепторами TNF (TRAPS), семейную средиземноморскую лихорадку (FMF) и CAPS (44).Эти состояния (по крайней мере, в начале заболевания) лишены классических аутоиммунных свойств (аутоантитела, аутореактивные В- и Т-клетки), которые наблюдаются при аутоиммунных заболеваниях, таких как СКВ.

Мутации в датчике цитоплазматической опасности NLRP3 вызывают CAPS. Периодические синдромы, связанные с криопирином, охватывают спектр заболеваний разной степени тяжести, включая наименее тяжелую форму семейного холодового аутовоспалительного синдрома (FCAS), синдром Макл-Уэллса и наиболее тяжелое мультисистемное воспалительное заболевание с неонатальным началом (NOMID).Все это может быть вызвано идентичными мутациями в гене NLRP3, и в настоящее время остается неизвестным, почему у некоторых пациентов (даже в пределах одной семьи) развивается FCAS, а у других — NOMID. У пациентов с CAPS наблюдается спонтанная активация инфламмасомы NLRP3 и повышенное высвобождение IL-1β, что клинически проявляется воспалительными заболеваниями кожи, суставов и центральной нервной системы (45). Следует отметить, что только около 50–60% пациентов с NOMID обнаруживают мутации в гене NLRP3, остальная часть в настоящее время остается невыясненной.Мозаицизм низкого уровня у пациентов с CAPS, «отрицательных по мутациям», можно выявить с помощью методов глубокого секвенирования нового поколения и объяснить некоторые дополнительные случаи. Однако остаются необъяснимые случаи с неизвестной молекулярной патофизиологией (46).

Эпигенетические механизмы вовлечены в патофизиологию CAPS. Биопсии пораженной и непораженной кожи пациентов с CAPS выявили подавление регуляции 813 генов, которые включают гистоновые белки, например, HIST2h3AC , гены, модифицирующие гистоны e.g., HDAC1, HDAC2, SUMO1 и гены, связанные с метилированной ДНК, например, MBD2 (47). Ферменты гистондеацетилазы (HDAC) удаляют ацетильные группы с амино-концов гистоновых белков и, следовательно, влияют на расположение хроматина (48). Предположение, что метилирование ДНК CpG может быть изменено в CAPS, совпадает с изменениями метилирования ДНК, наблюдаемыми в моноцитах пациентов с CAPS по сравнению со здоровым контролем. В то время как статус метилирования IL1B, NLRC5, PYCARD, AIM2 и CASP1 оставался неизменным у здоровых людей после стимуляции, пациенты с CAPS демонстрируют сильное деметилирование этих генов в моноцитах и ​​макрофагах, полученных из моноцитов, в ответ на IL-1β ( 49).Стоит упомянуть, что лечение, блокирующее IL-1, обращало эти эффекты, указывая на то, что повышенная активация и высвобождение IL-1β может вызвать деметилирование ДНК, которое может поддерживать и / или усиливать воспаление.

Однако данные об участии эпигенетических событий в патофизиологии CAPS остаются несколько противоречивыми. Хотя Обер и др. описали подавление транскриптов, Vento-Tormo et al. (49) описали деметилирование ДНК в генах, связанных с инфламмасомами, что предполагает повышенную экспрессию генов.Однако последняя группа исследовала только небольшую группу генов, которые не были включены в исследование Aubert et al. Это действительно говорит о том, что метилирование ДНК (и другие эпигенетические события) являются сложными, тканеспецифичными, специфичными для генов и элементов и могут значительно различаться в зависимости от заболевания и индивидуума. Кроме того, важно отметить, что, хотя ряд генов подавляется в CAPS, гены, связанные с инфламмасомами, [которые демонстрируют сниженное метилирование ДНК в исследовании Vento-Tormo et al.(49)], что подчеркивает их роль как основных факторов развития болезни. Кроме того, данные транскриптомики от Aubert et al. показали, что miRNAs обычно активируются в поражениях у пациентов с NOMID по сравнению с непораженной кожей или здоровой контрольной группой, что может (по крайней мере) частично отвечать за снижение обнаружения мРНК в том же исследовании (47).

Несколько miRNA, активированные в CAPS, нацелены на NLRP3 и связанные с ним молекулы. Сенсорный компонент NLRP3 инфламмасомы может регулироваться miRNA, включая miR-7, miR-20, miR-133b или miR-223 (50).Связывание этих miRNA с областями 3’UTR приводит к снижению экспрессии NLRP3 и высвобождению IL-1β (51). Как miR-7, так и miR-133b увеличиваются в биопсиях неповрежденной кожи от пациентов NOMID по сравнению со здоровым контролем. Поскольку это было даже более выражено в биопсиях пораженной кожи, авторы утверждают, что экспрессия miRNA может представлять регуляторный механизм, противодействующий активации инфламмасом, чего, однако, может быть недостаточно в патологически чрезмерно активных ситуациях, таких как CAPS (47). miR-203 — это еще одна miRNA, активируемая в поражениях кожи пациентов с CAPS, которая оказывает провоспалительное действие на кожу.Он подавляет супрессор передачи сигналов цитокинов 3 (SOCS-3), связываясь с областью 3’UTR его мРНК (52). Белок SOCS-3 важен для ослабления опосредованной IL-6 активации трансдуктора сигналов факторов транскрипции и активатора транскрипции (STAT) 3 и STAT1, а ингибирование этой петли отрицательной обратной связи может способствовать длительной воспалительной активности (53). Это контрастирует с результатами, полученными Aubert et al. которые определили (не статистически значимо) повышенную экспрессию мРНК SOCS-3 в биоптатах пораженной кожи от пациентов с CAPS.С другой стороны, более низкие уровни SOCS-3, опосредованные повышенными уровнями miR-203, могут способствовать повышенной активации STAT3 и последующей передаче сигналов IL-6, что является отличительной чертой CAPS / NOMID (47).

Взятые вместе, хотя и не до конца изученные, эпигенетические механизмы могут играть существенную роль во время прогрессирования заболевания CAPS, увеличивая продукцию компонентов инфламмасом. Эпигенетические события могут, по крайней мере частично, объяснить межличностные различия в тяжести заболевания в семьях и обещать потенциал в качестве будущих биомаркеров болезни и / или целей для индивидуализированных терапевтических вмешательств.

Другое аутовоспалительное заболевание, связанное с инфламмасомами, — CNO. В основном он поражает детей и подростков и характеризуется спонтанным воспалением костей, которое может приводить к боли, деформации костей и даже переломам. В то время как у некоторых пациентов наблюдается монофокальное, а иногда и своевременное ограниченное и монофазное заболевание, у других развивается хроническое или рецидивирующее воспаление костей на нескольких участках. В таких случаях используется термин хронический рецидивирующий мультифокальный остеомиелит (ХРМО) (54). У части пациентов наблюдаются дополнительные воспалительные симптомы, включая псориаз и ладонно-подошвенный пустулез, тяжелые угри и / или воспалительные заболевания кишечника.В то время как точная молекулярная патофизиология CNO остается неясной, стало очевидно, что снижение экспрессии иммунорегуляторных цитокинов IL-10 и IL-19, а также повышенная сборка инфламмасомы NRLP3 являются центральными участниками (55, 56). Несмотря на полиморфизм промотора IL10 и , который должен приводить к увеличению экспрессии IL-10, пациенты с CNO демонстрируют сниженную экспрессию IL-10 в моноцитах в ответ на активацию Toll-подобного рецептора (TLR-) 4 липополисахаридом (LPS). Это было связано с неспособностью активировать митоген-активированные протеинкиназы (MAPK), регулируемые внеклеточными сигналами киназ (ERK) 1 и 2 в моноцитах.Это, в свою очередь, приводит к снижению фосфорилирования гистона 3 серина 10 (h4S10P) в промоторных областях IL10 и IL19 (57). IL-10 и его гомолог IL-19 являются иммунорегулирующими цитокинами, которые регулируются посредством эпигенетических событий. Например, было описано, что фосфорилирование гистона h4 (макрофаги, полученные от мыши) позволяет увеличить экспрессию IL-10 (58). Кроме того, для IL10 и IL19 описана сильно коррелированная совместная регуляция ткани / клетки.В зависимости от типа клетки, вариабельные сайты CpG метилируются, что способствует дифференциальной экспрессии цитокинов (59–61). Помимо воздействия на эпигенетические метки в моноцитах пациентов с CNO, снижение активации ERK1 / 2 запрещает активацию сигнального белка фактора транскрипции (Sp-) 1, что приводит к снижению ядерной транслокации и привлечению IL10 и IL19 (56 ). Вместе снижение h4S10P (активирующая эпигенетическая метка) и нарушение фосфорилирования Sp-1 приводят к изменению экспрессии IL-10 и IL-19 в моноцитах пациентов с CNO (57).

IL10, IL19 и провоспалительный цитокин семейства IL-10 IL20 расположены в кластере IL10 на хромосоме 1 (33). В отличие от IL-10 и IL-19, провоспалительный цитокин IL-20 экспрессируется на повышенных уровнях в моноцитах пациентов с CNO в ответ на стимуляцию TLR-4 LPS. Хотя экспрессия IL-20 не зависит от Sp-1, снижение метилирования ДНК на промоторе IL20 может способствовать экспрессии гена. Следует отметить, что промоторы IL10 и IL19 не показывают различий в метилировании ДНК CpG между пациентами CNO и здоровыми людьми из контрольной группы (55).Это подчеркивает сложное взаимодействие между эпигенетическими модификациями и эффектами изменений их состава.

Снижение экспрессии IL-10 и IL-19 способствует воспалению, обеспечивая повышенную экспрессию компонентов инфламмасом и сборку инфламмасом, что приводит к секреции IL-1β (55, 62). Как также было предложено для CAPS Vento-Tormo et al. (49), повышенная экспрессия компонентов инфламмасомы может быть аналогичным образом связана со снижением метилирования ДНК в генах, кодирующих компоненты инфламмасомы ( NLRP3 и PYCARD ) в моноцитах CNO (62).Остается неясным, является ли деметилирование ДНК результатом снижения экспрессии иммунорегулирующих IL-10 и IL-19. Другим возможным фактором деметилирования ДНК может быть упомянутая выше сниженная активация ERK1 / 2 в моноцитах пациентов с CNO (57). Действительно, деметилирование ДНК Т-клеток пациентов с СКВ является результатом снижения активации MAPK, которая вносит центральный вклад в провоспалительный эффекторный фенотип этих клеток (49, 50).

Взятые вместе, эти наблюдения убедительно указывают на патофизиологическую (CNO, CAPS) или усиливающую или модифицирующую (CAPS) роль эпигенетических событий в ассоциированных с инфламмасомами аутовоспалительных состояниях (суммировано на Рисунке 2).Это делает эпигенетические изменения многообещающими кандидатами в поисках биомаркеров для индивидуальных результатов и / или целей для вмешательств, модифицирующих заболевание.

Рисунок 2 . Моноциты пациентов с CNO / CRMO эпигенетически подготовлены к воспалению. (A) В ответ на активацию TLR4 (липополисахаридом; LPS) моноциты здоровых людей фосфорилируют митоген-активированные протеинкиназы (MAPK) внеклеточные сигнальные реактивные киназы (ERK) 1 и 2.Киназы активируют сигнальный белок фактора регуляции транскрипции Sp-1, что приводит к его транслокации в ядро. Кроме того, ERK1 / 2 вносит вклад в фосфорилирование гистона h4 по остатку серина 10 (h4S10), что приводит к открытой структуре хроматина по IL10 и IL19 . Эти события вместе приводят к трансактивации IL10 и IL19. Иммунорегулирующая экспрессия цитокинов (IL-10 и IL-19) отрицательно влияет на экспрессию провоспалительного IL10 члена семейства цитокинов IL-20.Кроме того, промотор IL20 контролируется метилированием ДНК CpG. Инфламмасомы — это мультибелковые комплексы, которые активируются в ответ на «сигналы опасности». Кроме того, экспрессия компонентов воспаления (NLRP3 и ASC / PYCARD) регулируется эпигенетическими событиями. Промоторы NLRP3 и PYCARD контролируются метилированием ДНК CpG. (B) В моноцитах пациентов с CNO / CRMO активация ERK1 / 2 в ответ на стимуляцию LPS нарушена, что приводит к снижению активации Sp-1 и перемещению ядер, а также к снижению фосфорилирования h4S10 на IL10 и IL19 , что приводит к нарушение экспрессии генов.Снижение уровня экспрессии иммунных регуляторных цитокинов позволяет повысить экспрессию провоспалительного цитокина IL-20. Кроме того, нарушение экспрессии IL-10 и IL-19 способствовало экспрессии компонентов инфламмасомы и снижению метилирования ДНК CpG генов PYCARD и NLRP3, дополнительно увеличивая экспрессию провоспалительных молекул. Таким образом, эпигенетические события вовлечены в молекулярную патофизиологию CNO / CRMO.

Эпигенетические события при псориазе смешанного типа

Псориаз — это системное аутоиммунное / воспалительное заболевание, которое проявляется поражением кожи.У части пациентов развиваются дополнительные симптомы и поражение органов, например, артрит. Псориатический артрит (ПсА) характеризуется иногда устойчивым к лечению хроническим прогрессирующим и деструктивным артритом. Приблизительно у 0,27% пациентов с псориазом, начавшимся у взрослых, ежегодно развивается ПсА (63). Что касается воспалительного спектра, псориаз проявляет черты смешанного типа заболевания, основанные на участии медиаторов врожденных и / или адаптивных иммунных эффекторов, специфичных для стадии и фенотипа.Врожденная иммунная система (нейтрофилы, моноциты / макрофаги, тучные клетки и дендритные клетки), особенно на ранних стадиях заболевания, но также и во время обострений, активно участвует в инфильтратах кожи. На этой стадии провоспалительные молекулы, включая IL-1β, TNF-α и интерферон (IFN) -γ, являются ключевыми факторами воспаления (64). Член семейства доменов рекрутирования врожденных молекулярных каспаз (CARD) 14 напоминает ключевой элемент, связывающий врожденные и адаптивные иммунные механизмы. Варианты CARD14 / PSORS2 связаны с семейным (мутации) и многофакторным (нуклеотидные полиморфизмы) псориазом (65, 66).Генетические варианты способствуют экспрессии провоспалительных цитокинов, включая TNF-α, IL-6 и IL-8, колониестимулирующий фактор (CSF) 2 и матриксную металлопептидазу (MMP) 9 среди других. Это эффект усиления передачи сигналов NFκB (66), впоследствии увеличенной экспрессии провоспалительных молекул и привлечения иммунных клеток, например нейтрофилов, через IL-8 (67). Кроме того, смешанный характер псориаза включает наличие аутоиммунных особенностей, а также присутствие и активацию адаптивных иммунных клеток.Эффекторные клетки Th27 участвуют в псориазе, и терапевтическое воздействие на IL-17 может облегчить симптомы (68). На более поздних стадиях псориаза эффекторные лимфоциты Th2 играют все более важную роль в заболевании (64). Клетки Th2 продуцируют провоспалительные цитокины, включая IL-2 и IFN-γ. Считается, что популяции эффекторных Т-клеток являются продуктом экспрессии интерферона I типа (IFN-α, IFN-β), происходящего из плазматических дендритных клеток (69). Действительно, IFN-γ увеличивается в псориатических бляшках, и лечение других заболеваний IFN-γ может вызывать псориаз и псориатический артрит или вызывать обострения (69, 70).

Эпигенетические изменения в иммунных клетках больных псориазом

Метилирование ДНК играет роль в стимулировании провоспалительного фенотипа иммунных клеток при псориазе. Мононуклеарные клетки периферической крови (PBMC) пациентов с хроническим псориазом бляшек показывают значительно сниженные уровни метилирования ДНК по всему геному (71). В соответствии с этими наблюдениями, CD4 ⁺ Т-клетки от пациента с псориазом демонстрируют пониженное метилирование ДНК в промоторных областях генов на всех хромосомах (72).Недавно Brandt et al. сообщили о снижении метилирования ДНК в дистальном энхансерном элементе гена IFNG (кодирующем интерферон-γ) в эффекторном CD4 ^— CD8 ^— CD3 ⁺ TCR ⁺ («двойной отрицательный»; DN) Т-клетки (73). Более того, авторы продемонстрировали, что эффекторные Т-клетки DN проникают в воспаленные ткани и, следовательно, могут способствовать воспалению и повреждению. Действительно, повышенная экспрессия IFN-γ в DN T-клетках может иметь патофизиологическое значение, поскольку бляшки пациентов с псориазом демонстрируют кожное воспаление, сильно управляемое Th2 (74).В отличие от этих наблюдений в PBMC и общих CD4 ⁺ T-клетках, наивные CD4 ⁺ T-клетки от пациентов с псориазом демонстрируют профили метилирования, которые в основном сопоставимы со здоровыми контрольными (75).

В настоящее время исследования по изучению модификации гистонов в иммунных клетках больных псориазом немногочисленны. Одно исследование, изучающее метки гистонов в PBMC от пациентов с псориазом, показало снижение уровней ацетилирования гистонов h4 и h5 и повышение метилирования h4K4 (76).Метилирование и ацетилирование гистонов измеряли не в конкретных генах, а в качестве глобального маркера во всех РВМС и не позволяли различать специфические паттерны метилирования или ацетилирования (например, моно- или триметилирование) или между конкретными локусами на хромосомах. Глобальные паттерны ацетилирования и метилирования гистонов были сходными в PBMC от пациентов с псориазом и PsA. Следует отметить, что в то время как метилирование h4K27 не отличалось между здоровыми контрольными и нелеченными пациентами с псориатическим заболеванием, после лечения наблюдалось значительное увеличение этого гистонового маркера только у пациентов, которые ответили на биопрепараты.Напротив, у не ответивших на лечение не было изменений в метилировании h4K27 после лечения по сравнению с до лечения. У пациентов с псориазом, за исключением пациентов с артритом, снижение метилирования h4K4 после 3 месяцев лечения связано с ответом на лечение (76). Следует отметить, что деметилирование h4K27 в Т-клетках CD4 ⁺ участвует в генерации эффекторных Т-клеток при аутоиммунном заболевании (77) и управляет дифференцировкой Th27 (78). Таким образом, повышенное метилирование h4K27 может способствовать иммунной модуляции и контролю заболевания у пациентов, отвечающих на лечение.Это предполагает, что ацетилирование h4 и h5, а также метилирование h4K4 могут быть использованы в качестве будущих биомаркеров псориаза, и что h4K27me3 может иметь потенциал в поиске биомаркеров ответа на лечение.

Действительно, фенотип Th27, по-видимому, является центральным в воспалении кожи и повреждении тканей при псориазе. Дисбаланс между CD4 ⁺ Tregs и клетками Th27 был описан при псориазе (79). Однако продукция IL-17A не ограничивается подмножествами T-хелперов CD4 ⁺ .Также DN T-клетки продуцируют этот воспалительный цитокин и (как упоминалось выше) инфильтрируют кожу пациентов с псориазом бляшек (80). При псориазе DN T-клетки характеризуются повышенной поверхностной экспрессией корецептора запрограммированной клеточной смерти 1 (PD1), регуляторной «иммунной контрольной точки», которая участвует в прекращении воспалительных реакций и иммунном гомеостазе (73, 81). Более того, DN T-клетки неспособны к пролиферации, что может быть регуляторным ответом на их самореактивную природу или отражением их сверхактивированного и / или терминального состояния дифференцировки.В то время как данные об экспрессии IL-17 в DN T-клетках при псориазе еще не опубликованы, вышеупомянутое снижение метилирования ДНК CpG дистального энхансерного элемента IFNG подчеркивает их эффекторный характер и возможное участие в псориазе (73).

Помимо метилирования ДНК и модификаций гистонов, некодирующие РНК участвуют в дисбалансе между регуляторными и эффекторными Т-клетками при псориазе. Экспрессия miR-210 повышена в CD4 ⁺ Т-клетках больных псориазом и отрицательно влияет на экспрессию FOXP3, тем самым подавляя иммунные регуляторные функции (82).

Несмотря на то, что молекулярная патофизиология ПА в значительной степени не изучена, существует мало данных об участии эпигенетики. В одном исследовании изучались профили miRNA PBMC от пациентов с ПА с неактивным или активным заболеванием (83). В то время как 22 miRNA дифференциально экспрессировались в PBMC от активных пациентов, десять были специфичны для неактивных и 12 были специфичны для PsA независимо от статуса заболевания. Изучение роли дифференциально экспрессируемых miRNAs может способствовать лучшему пониманию молекулярной патофизиологии PsA.Интересно, что пониженная регуляция miRNAs в PBMC от пациентов с активным заболеванием, например, будет нацелена на SPP1 и TNF (83). SPP1 кодирует остеопонтин, белок, участвующий в ремоделировании кости, хемоаттрактант нейтрофилов и посредник активации Т-клеток (84). TNF-α — мощный провоспалительный цитокин, обычно связанный с врожденными иммунными ответами. Это подчеркивает активацию врожденных и адаптивных иммунных ответов при псориазе и псориатическом артрите и предполагает, что некодирующие РНК центрально вовлечены в патофизиологию и накопление повреждений при ПсА (83).

Хотя исследования в значительной степени сосредоточены на участии адаптивных иммунных ответов в патофизиологии псориаза, не следует пренебрегать важностью врожденной иммунной системы, особенно на ранних стадиях [как описано выше (85)]. Их патофизиологическое значение подчеркивается ассоциациями генетических вариантов генов, связанных с врожденным иммунным ответом, с псориазом. Полиморфизм в генах, ассоциированных с инфламмасомами и путём NFκB, таких как CARD14, NLRP1 и NLRP3 , увеличивает индивидуальный риск развития псориаза (65, 85–87).Важность инфламмасомы и врожденной иммунной системы, показанная в генетических исследованиях, контрастирует с текущим отсутствием эпигенетических исследований о них.

Эпигенетические изменения в клетках кожи больных псориазом

Псориаз характеризуется различными клиническими картинами и исходами заболевания. Таким образом, неудивительно, что в последнее время стали доступны предварительные данные, указывающие на роль неиммунных клеток, организующих и направляющих аутореактивные иммунные ответы при псориазе (88).В самом деле, взаимодействие между иммунными клетками и клетками стромы может способствовать лучшему пониманию того, почему у отдельных пациентов затрагиваются определенные системы органов, но не другие.

Пораженная кожа, собранная у пациентов с псориазом, демонстрирует глобально сниженные уровни метилирования ДНК (71). Другое исследование продемонстрировало, что биопсии кожи пациентов с псориазом различаются по метилированию ДНК более 1000 сайтов CpG по сравнению с кожей здоровых людей, в то время как <30 CpG различаются по статусу метилирования между пораженной и непораженной кожей пациентов (89).Сравнивая непораженную кожу пациентов с кожей здоровых людей, только 15 сайтов CpG демонстрировали дифференциальное метилирование ДНК. В то время как большое количество регионов не показало значительных различий, их уровни метилирования варьировались между уровнями, обнаруженными в здоровой и пораженной псориатической коже. Гены со сниженным метилированием ДНК включают GALR1, GPR26, ZNF454, ZNF540, NEF3, RGS7, MLF1 и NRIP2 , ни один из которых, однако, не имеет функциональной связи с активацией иммунной системы или аутоиммунным / воспалительным заболеванием (89).Ранее сообщалось, что только гипометилированный ген MLF1 экспрессируется на более высоких уровнях при псориазе. Однако иммунологические функции не предполагались (90). Другой ген, который дифференциально метилирован у больных псориазом, может представлять значительный интерес. PDCD1LG2 , гиперметилирован в непораженной коже пациентов с псориазом по сравнению со здоровым контролем (89). Он кодирует PD1-лиганд 2, лиганд для вышеупомянутого поверхностного корецептора PD1, уровень которого повышен на эффекторных Т-клетках DN (73).Хотя вышеупомянутые изменения метилирования ДНК в клетках кожи интригуют, в настоящее время нет данных о задействованных механизмах. Таким образом, по крайней мере возможно, что связанные с заболеванием изменения в метилировании ДНК могут быть связаны с инфильтрацией иммунных клеток и хроническим воспалением, а не в первую очередь ответственны за поражение и повреждение кожи (71).

Данных об измененных гистоновых модификациях клеток кожи при псориазе и их участии в патофизиологии еще меньше.Биопсия пораженной кожи пациентов с псориазом показывает повышенную экспрессию HDAC1 по сравнению с контролем (91). Помимо выводов Tovar-Castillo et al. (91), гипометилирование гена HDAC1 также описано на пораженной псориазом коже по сравнению со здоровой контрольной группой (89). Это предполагает снижение ацетилирования гистонов, которое, однако, не исследовалось в этом исследовании. Ингибирование белков HDAC приводит к снижению продукции IL-17 и стимулированию фенотипов регуляторных Т-клеток (79).Повышенная экспрессия HDAC1 и IL-17 при псориазе предполагает, что HDAC1 может быть подходящей мишенью для будущих терапевтических вмешательств. Однако в настоящее время «эпигенетическое лечение» с ингибированием HDAC остается спорной темой (92), поскольку (i) первичное участие HDAC в псориазе недостаточно доказано, и (ii) доступные в настоящее время агенты глобально ингибируют активность HDAC и могут вызывать значительные и тяжелые побочные эффекты, связанные с лечением.

Профили экспрессии некодирующих РНК показывают сходство между воспалительными состояниями кожи.Псориаз и атопическая экзема имеют измененную экспрессию десяти miRNA, которые не экспрессируются в коже здоровых контролей, пять из которых увеличены (miR-20a, -146a, -17.5p, -21 и -106) и пять из которых являются повышенными. уменьшено (miR-122a, -133a, -133b, -326 и-215) (52). Точные мишени и последующие эффекты не до конца понятны для многих из этих miRNA, по крайней мере, для miR-21 было высказано предположение, что она способствует увеличению присутствия Т-клеток в псориатических поражениях кожи посредством подавления апоптоза.Однако механизмы, стоящие за этим, еще предстоит изучить (93). Повышенная экспрессия miR-203 в кератиноцитах пациентов с псориазом подавляет SOCS3 (как описано выше для пациентов с CAPS) (52). Как следствие, снижение экспрессии SOCS3 приводит к повышенной активации STAT3, что способствует экспрессии провоспалительных цитокинов (включая IL-17A) (94).

В дополнение к адаптивной иммунной системе и процессам, участвующим в регуляции кератиноцитов, при псориазе также нарушается регуляция врожденных иммунных ответов.Они вносят вклад в патофизиологию «врожденных форм» псориаза и / или обострения болезни при бляшечном псориазе. miR-31 сверхэкспрессируется в кератиноцитах из кожных поражений больных псориазом. Он способствует активации NFκB, тем самым вызывая продукцию ранних медиаторов воспаления при псориазе, а именно IL-1β, CXCL1, -5 и-8. Эти цитокины продуцируются в кератиноцитах человека в присутствии TNF-α, а ингибирование miR-31 снижает экспрессию мРНК и белка CXCL1, -5 и-8 (данные по IL-1β доступны только для уровня мРНК).Прямой мишенью miR-31 является серин / треониновая киназа 40, которая отвечает за подавление передачи сигналов NFκB, тем самым снижая воспалительные цитокины, такие как CXCL1, -5, -8 и IL-1β (95). Эти эффекторные молекулы участвуют в хемотаксисе иммунных клеток, а также в местном и системном воспалении (2, 67). Таким образом, miRNA-31 связывает врожденные и адаптивные механизмы при псориазе смешанного типа. Другим примером повышенной активации врожденного иммунитета в псориатической коже является повышенная экспрессия мРНК каспазы 1 и IL-1β, а также активация инфламмасомы AIM2 (96, 97).

Дополнительные доказательства участия miRNA в патологической активации врожденных иммунных ответов при псориазе получены на животных моделях. Имиквимодная модель псориаза у мышей характеризуется повышенной экспрессией белка NLRP3, которая положительно коррелирует с экспрессией miR-155 в поражениях кожи по сравнению с непораженной кожей. Сверхэкспрессия miR-155 в кератиноцитах HaCaT приводит к увеличению экспрессии NLRP3 и каспазы-1 в ответ на праймирование липополисахаридом.Авторы пришли к выводу, что это указывает на положительное влияние miRNA-155 на активность инфламмасом и что этот механизм может центрально участвовать в активации врожденного иммунитета в псориатической коже (98).

Участие эпигенетических изменений в кератиноцитах не ограничивается иммунной дисрегуляцией, но также участвует в индукции пролиферации кератиноцитов. Снижение экспрессии miR-125b в эпидермальных слоях пациентов с псориазом коррелирует с повышенной пролиферацией. Это может иметь патофизиологическое значение, поскольку miR-125b может подавлять рецептор 2 фактора роста фибробластов (FGFR2), белок, который стимулирует пролиферацию кератиноцитов.Таким образом, уменьшенный miR-125b больше не может в достаточной степени контролировать пролиферацию кератиноцитов, способствующих развитию гиперкератоза, типичного для псориаза (99).

Взятые вместе, мы только начинаем понимать комплексное участие эпигенетических событий (см. Рисунок 3), включая метилирование ДНК, модификации гистонов и экспрессию некодирующей РНК в псориазе смешанного типа и их участие в молекулярной патофизиологии, органной закономерность и прогрессирование болезни. Еще меньше известно о механизмах, лежащих в основе эпигенетических событий, и о том, какие эпигенетические метки действительно вызывают заболевание (вероятно, Т-клеточные метки, способствующие экспрессии эффекторных цитокинов), а не о последствиях хронического воспаления (например.g., глобальное деметилирование ДНК при поражениях кожи). Однако текущие предварительные данные являются многообещающими и требуют будущих исследований, которые позволят выявить молекулярные механизмы, которые могут служить биомаркерами и терапевтическими мишенями.

Рисунок 3 . Эпигенетика, организующая взаимодействия между иммунными и стромальными клетками при псориазе. Повышенная экспрессия miR-210 в Т-клетках CD4 ⁺ от пациентов с псориазом снижает экспрессию иммунорегуляторной молекулы FOXP3. Вместе с повышенными уровнями гистондеацетилазы (HDAC), которые способствуют повышенной экспрессии провоспалительных цитокинов (особенно IL-17A), это приводит к дисбалансу между эффекторными Т-клетками (клеткой Th27) и регуляторными Т-клетками.Эффектор CD3 ⁺ CD4 ^— CD8 ^— «двойные отрицательные» (DN) Т-клетки у пациентов с псориазом эпигенетически примированы к экспрессии IFN-γ за счет снижения метилирования ДНК CpG на дистальном энхансерном элементе гена IFNG . Кератиноциты пациентов с псориазом демонстрируют повышенную экспрессию miR-203, что приводит к снижению экспрессии SOCS3, негативного регулятора передачи сигналов STAT3. Это способствует увеличению фосфорилирования (активации) STAT3 и, следовательно, увеличивает экспрессию провоспалительных цитокинов и дифференцировку эффекторных Т-клеток.Экспрессия miR-31 в кератиноцитах способствует активации NFκB и последующей продукции IL-1β, CXCL1, -5 и-8. Повышенные уровни miR-155 индуцируют активацию инфламмасом AIM2 и NLRP3 посредством неизвестных механизмов, что приводит к усиленному высвобождению IL-1β.

Системная красная волчанка

Системное аутоиммунное / воспалительное состояние СКВ часто считается архетипическим аутоиммунным заболеванием на основании наличия аутоантител и аутореактивных лимфоцитов.СКВ характеризуется очень сложной патофизиологией и, как следствие, широким спектром симптомов и сильной индивидуальной вариабельностью, что затрудняет диагностику и лечение этого изнурительного заболевания (4, 100, 101). Однако не все пациенты с диагнозом СКВ (на основании клинической картины и критериев классификации ACR) действительно страдают «классическим» аутоиммунным заболеванием. Около 1–4% всех пациентов с СКВ имеют моногенные состояния, которые характеризуются выраженными реакциями на интерферон I типа, включая дефицит комплемента, и первичные интерферонопатии I типа, которые (по крайней мере, в начале заболевания) намного лучше соответствуют критериям аутовоспалительных заболеваний.Хотя эти моногенные заболевания очень редки, эти моногенные заболевания многое нам рассказали о молекулярной патофизиологии более распространенных форм СКВ, а также о стимулировании иммунной системы и усилении эффектов интерферонов типа I, которые (кроме первичных интерферонопатий типа I) также могут быть результатом повреждения тканей. и формирование иммунных комплексов. Таким образом, первичная и вторичная (в результате повреждения тканей и т.д.) экспрессия IFN типа I представляет собой прочную связь между врожденными и адаптивными иммунными ответами при «архетипическом аутоиммунном заболевании» СКВ (4).

Патофизиология СКВ изучена не полностью, но убедительные доказательства указывают на участие эпигенетических изменений в генерации эффекторных лимфоцитов, нарушении регуляции экспрессии цитокинов и повреждении тканей при СКВ (см. Рисунок 4).

Рисунок 4 . Эпигенетические механизмы способствуют нарушению регуляции врожденных и адаптивных иммунных ответов при СКВ. Снижение метилирования ДНК CpG в регуляторных областях IL10 и IL13 позволяет увеличить экспрессию генов.STAT3 рекрутирует на IL10 регуляторных элементов в проксимальном промоторе и во внутренний энхансер. В этих элементах STAT3 совместно рекрутирует коактиватор транскрипции p300, который обладает гистонацетилазной активностью и поддерживает декомпакцию хроматина через h4K18ac и повышенную экспрессию генов. Повышенная экспрессия ИЛ-10 в Т-клетках способствует активности В-клеток при СКВ, не влияя при этом на эффекторные Т-клетки (вероятно, из-за снижения экспрессии рецептора ИЛ-10 на Т-клетках пациентов с СКВ). Медиатор элемента ответа цАМФ фактора транскрипции (CREM) α способствует эффекторным Т-клеткам при СКВ.Он индуцирует ацетилирование h4K18 и деметилирование ДНК CpG по кластеру генов IL17 , одновременно рекрутируя DNMT3 в локус IL2 , инструктируя метилирование ДНК. Кроме того, CREMα совместно рекрутирует гистондеацетилазу (HDAC) 1 в ген IL2 , что приводит к снижению h4K18ac и стабильному подавлению гена. Кроме того, В- и Т-клетки стимулируются повышенной экспрессией IFN типа I (IFN-α и –β) в дендритных клетках и нейтрофилах. Нейтрофилы демонстрируют сниженное метилирование ДНК CpG IFN типа I и связанных генов.Дендритные клетки примируются к высвобождению интерферона I типа посредством стимуляции эндосомного TLR9 через усиленный НЕТоз нейтрофилов. Нейтрофилы пациентов с СКВ высвобождают гипометилированную ДНК, которая сильнее связывается с TLR9 по сравнению с метилированной ДНК.

Эпигенетические механизмы, стимулирующие эффекторные лимфоциты

Эпигенетические изменения связаны с функцией иммунных клеток при СКВ. Первые данные об участии эпигенетических событий в СКВ были получены при исследовании метилирования ДНК (102).Вероятно, наиболее убедительные доказательства причинной роли метилирования ДНК при СКВ получены из прямого сравнения PBMC от генетически идентичных монозиготных близнецов, дискордантных по развитию СКВ, которое выявило 49 областей, демонстрирующих гипометилирование ДНК у пациентов с СКВ по сравнению со здоровым близнецом (103 ). Объяснения пониженного метилирования ДНК, наблюдаемого в иммунных клетках пациентов с СКВ, разнообразны и зависят от факторов окружающей среды (воздействие ультрафиолета, вирусные инфекции и т. Д.), Индивидуальных факторов (генетическая предрасположенность, возраст и активность связанных ферментов, диета и т. Д.)), исследованные гены (гипер- или гипометилирование и т. д.), лекарства (например, противоревматические препараты, изменяющие течение заболевания, влияют на метилирование ДНК) и т. д. (8, 17, 104).

Эффекторные и регуляторные цитокины играют центральную роль во время иммунного гомеостаза, прайминга и активации лимфоцитов. Действительно, небольшое исследование с участием пациентов с СКВ, невосприимчивых к стандартному лечению, показало положительные эффекты блокирующих IL-10 антител (105). Эти эффекты были приписаны иммуноактивационным эффектам IL-10, которые участвуют в дифференцировке B-клеток, активации, переключении класса иммуноглобулинов и индукции выработки иммуноглобулинов (106).Действительно, IL-10 и иммунный регуляторный цитокин IL-13 могут быть измерены на повышенных уровнях в сыворотке пациентов с СКВ и коррелируют с активностью заболевания. Повышенная экспрессия цитокинов была связана с гипометилированием ДНК в промоторных областях генов IL10 и IL13 в Т-клетках CD4 ⁺ (107). Мы исследовали экспрессию мРНК IL-10 в Т-клетках пациентов с СКВ, которая была увеличена по сравнению со здоровым контролем и коррелировала с активностью заболевания. В соответствии с вышеупомянутыми сообщениями, промотор IL10 и в дополнение к этому интронный энхансерный элемент метилируются на более низких уровнях у пациентов по сравнению с контролем.Это позволяет связывать факторы транскрипции семейства STAT, а именно рекрутировать STAT3 и STAT5. В стимулированных Т-клетках пациентов с СКВ активация обоих элементов в основном осуществляется через STAT3, который заменяет STAT5 на интронном энхансере. В Т-клетках пациентов с СКВ STAT3 демонстрирует повышенное фосфорилирование по сравнению с контролем, что может объяснять повышенное рекрутирование в ДНК и замену STAT5. Кроме того, белки STAT совместно рекрутируют коактиватор транскрипции p300, который обладает гистонацетилазной активностью и обеспечивает h4K18ac на промоторе и интронном энхансере, дополнительно способствуя экспрессии IL-10 (108).

Несбалансированная экспрессия иммунорегуляторного цитокина IL-2 и эффекторного цитокина IL-17A играет центральную роль в патофизиологии и нарастании тканевого повреждения при СКВ. Помимо своего иммуностимулирующего действия, ИЛ-2 необходим для регуляторных функций Т-клеток, а снижение экспрессии ИЛ-2 (как при СКВ) способствует эффекторным фенотипам (26, 109). Действительно, эффекторные Т-клетки являются основным источником IL-17A. Измененная экспрессия IL-2 и повышенная экспрессия IL-17A при СКВ были связаны с нарушением метилирования ДНК CpG и модификациями гистонов в Т-клетках пациентов с СКВ (26, 110, 111).Регулятор элемента ответа (CREM) фактора транскрипции циклического аденозин-монофосфата (цАМФ) α экспрессируется на повышенных уровнях в Т-клетках пациентов с СКВ, положительно коррелирует с активностью заболевания и вносит центральный вклад в генерацию эффекторных Т-клеток и измененную экспрессию цитокинов ( 110). CREMα совместно рекрутирует DNMT3 в ген IL2 , что приводит к метилированию ДНК CpG и в то же время индуцирует деметилирование ДНК IL17A способом, который еще предстоит определить. Следует отметить, что сам промотор CREM регулируется метилированием ДНК CpG и подвергается деметилированию ДНК в Т-клетках пациентов с СКВ.Кроме того, CREMα участвует в управлении модификациями гистонов в эффекторных Т-клетках. CD4 ⁺ Т-клетки от пациентов с СКВ характеризуются повышенным уровнем h4K27me3 и пониженным уровнем h4K18ac в промоторной области IL2 по сравнению со здоровым контролем (26), что (по крайней мере частично) опосредовано взаимодействием между CREMα и HDAC1 при промотор IL2 , но не промотор IL17A . Почему CREMα взаимодействует с вариабельными эпигенетическими модификаторами в отдельных промоторных областях, остается неизвестным, но общая среда транскрипционного фактора может участвовать в различных «эпигенетических эффектах», опосредованных CREMα (17).Помимо эффекторных Т-клеток CD4 ⁺ , в патофизиологию СКВ вовлечены CD4 ^— CD8 ^— TCR ⁺ CD3 ⁺ DN Т-клетки, которые характеризуются высоким уровнем экспрессии IL-17A. DN T-клетки участвуют в повреждении тканей и проникают в почки пациентов с СКВ (112). CREMα также принимает центральное участие в генерации эффекторных Т-клеток DN из ранее существовавших Т-клеток CD8 ⁺ посредством подавления экспрессии корецептора CD8.По всему кластеру CD8 CREMα совместно рекрутирует DNMT3 и гистон-метилтрансферазу G9a в регуляторные области, что вызывает стабильное эпигенетическое молчание (77).

Наиболее частым органным осложнением СКВ является волчаночный нефрит, который может приводить к значительному повреждению тканей и органной недостаточности. Экспрессия miRNAs в PBMC была протестирована на предмет ее пригодности в качестве биомаркера для различения между СКВ и здоровым контролем, а также между активным и неактивным волчаночным нефритом или отсутствием волчаночного нефрита (113).Выбранные miRNA демонстрируют сильные различия между группами с единственным ограничением, заключающимся в том, что нельзя дифференцировать подклассы волчаночного нефрита. Двумя наиболее значимо активированными miRNA были miR-21 и miR-155. Следует отметить, что miR-21 также был обнаружен в очагах псориаза (см. Выше) и предположительно увеличивает выживаемость Т-клеток у мышей (93). Кроме того, miR-21 способствует активированным фенотипам Т-клеток (повышенная экспрессия CD40L) и дифференцировке В-клеток за счет повышенной экспрессии IL-10, что также приводит к увеличению продукции иммуноглобулинов (см. Выше).Одной из мишеней miR-21 является регуляторная молекула, запрограммированная гибелью клеток 4, которая кодируется геном PDCD4 и предположительно подавляет экспрессию IL-10. Таким образом, повышенная экспрессия miR-21 при СКВ может напоминать другого фактора, способствующего ранее обсуждавшемуся увеличению уровней IL-10 (114). Вторая идентифицированная мишень, miR-155, может способствовать повышенной активации воспаления, как это было обнаружено в контексте псориаза (см. Выше), за счет повышенной экспрессии NLRP3 и каспазы-1 (98), что отражает еще один пример сосуществования и взаимосвязи аутовоспалительных и воспалительных процессов. аутоиммунные механизмы при СКВ.Кроме того, биопсия почек позволяет сравнивать эпигенетические события в пораженной почечной ткани и показывает подавление miR-23b и повышение miR-146a по сравнению с непораженной почечной тканью пациентов с раком почки (115). Дифференциальная экспрессия miRNA может быть результатом повышенных уровней IL-17A в тканях, поскольку экспрессия IL-17 опосредует сниженную экспрессию miR-23b и повышенную экспрессию miR-146a в мышиных фибробластах. В клетках HeLa miR-23b подавляет экспрессию IL-17A. Таким образом, miR-23b и IL-17A, по-видимому, контролируют друг друга в петле отрицательной обратной связи, и сниженные уровни miR-23b, наблюдаемые в очагах поражения, могут препятствовать выздоровлению.Кроме того, miR-23 подавляет активацию NFκB в ответ на TNF-α и IL-1β посредством подавления TGF-Beta-Activated Kinase 1-Binding Protein (TAB) 2, TAB3 и ингибирующей киназы κB α (115). Это делает miR-23 еще одним примером тесно связанных врожденных и адаптивных иммунных механизмов, регулируемых эпигенетическими событиями при СКВ.

Эпигенетическая регуляция врожденной иммунной системы и подпись IFN типа I

В последние годы были предприняты обширные исследования интерферонов типа I (IFN-α и IFN-β) и нижестоящих IFN-индуцированных генных сигнатур при СКВ (116–118).Приблизительно 50% пациентов с СКВ демонстрируют сигнатуру гена, индуцированного IFN I типа, в PBMC (119), а пациенты с более высокой экспрессией гена, индуцированной IFN I типа, как правило, имеют более тяжелые проявления заболевания, включая почечные, ЦНС и / или гематологические. вовлечение (119). У пациентов с СКВ с юношеским началом ярко выраженная сигнатура IFN типа I присутствует даже чаще, чем в когортах с заболеванием, начавшимся у взрослых (116). Экспрессия IFN типа I у пациентов с СКВ была связана с активацией плазматических дендритных клеток (pDC) (120) и присутствием гранулоцитов низкой плотности (LDG) (116).Поскольку IFN типа I являются мощными индукторами адаптивных иммунных ответов и созревания и дифференцировки лимфоцитов, сигнатуры IFN типа I представляют собой прочную связь между врожденными и адаптивными механизмами при СКВ (121).

Эпигенетические события были вовлечены в повышенную экспрессию IFN типа I и связанных генов. Исследование ассоциации по всему эпигеному, изучающее PBMC от пациентов с СКВ по сравнению со здоровым контролем, обнаружило, что 85% дифференциально метилированных генов демонстрируют пониженное метилирование ДНК CpG, что подтверждает результаты других исследований, описывающих низкие уровни метилирования при СКВ (122).Ряд генов со сниженным метилированием ДНК были генами, индуцированными IFN I типа, связывающими эпигенетические паттерны с сигнатурами экспрессии генов. Аналогичные результаты были получены и другими исследователями, демонстрирующими снижение метилирования ДНК и повышенную экспрессию мРНК ассоциированных с IFN генов I типа в В-клетках, Т-клетках, моноцитах и ​​гранулоцитах (16). Сниженное метилирование ДНК CpG ассоциированных с IFN генов типа I (как ожидается) также присутствует при ювенильной СКВ (123) и способствует усилению паттернов экспрессии генов, индуцированных IFN I типа (116).Нейтрофилы, которые обладают еще более высокими сигнатурами IFN-индуцированных генов по сравнению с другими лейкоцитами (117), имеют 68% своих CpG-сайтов гипометилированных и 32% гиперметилированных (124). Среди гипометилированных генов несколько наиболее значимых были связаны с генами, индуцированными IFN I типа. Интересно, что метилом ДНК LDG был идентичен паттерну метилирования, наблюдаемому в аутологичных гранулоцитах нормальной плотности (124), предполагая, что комбинация метилирования ДНК и дополнительных механизмов может быть ответственна за дальнейшее усиление экспрессии генов.В частности, было описано, что LDG продуцируют внеклеточные ловушки нейтрофилов (NET), которые приводят к высвобождению IFN типа I (125, 126). Поскольку гипометилированная ДНК имеет повышенную способность связывания с TLR9 в эндосомах, что приводит к индукции экспрессии интерферона I типа, эта петля амплификации может быть центральной для поддержания системного воспаления при СКВ (2, 127). Как вкратце упоминалось выше, несколько механизмов участвуют в снижении метилирования ДНК в иммунных клетках пациентов с СКВ и включают снижение активности MAPK, что способствует снижению активности DNMT (128, 129).Кроме того, было продемонстрировано, что miRNA отрицательно влияют на экспрессию DNMT в Т-клетках CD4 ⁺ от пациентов с СКВ (130), связывая два эпигенетических события.

Повышающая регуляция miR-126 и miR-29b у пациентов с СКВ способствует снижению уровня белка DNMT1 (130). miRNA также влияют на передачу сигналов IFN типа I в PBMC: miR-146a экспрессируется на пониженных уровнях у пациентов с СКВ, что коррелирует с высокой активностью заболевания, повышенными показателями IFN и протеинурией (131). Кроме того, принудительная экспрессия miR-146 снижает экспрессию генов, индуцированную IFN I типа.Однако точные основные механизмы и гены-мишени остаются неясными.

В совокупности идентификация сигнатуры IFN типа I в подгруппе пациентов с СКВ с активным заболеванием привела к новым механизмам усиления воспаления. Однако в настоящее время остается неясным, является ли это первичным явлением или, скорее, результатом системного воспаления и повреждения тканей. Действительно, кажется вероятным, что экспрессия IFN типа I является первичным и вызывающим заболевание явлением только у небольшой группы пациентов с СКВ с моногенным заболеванием (а именно с интерферонопатиями типа I) (4).Однако считается, что интерфероны типа I способствуют поддержанию и даже усилению системного воспаления и, следовательно, могут быть мишенью для терапевтических вмешательств. Поскольку эпигенетические события играют роль в неконтролируемой экспрессии IFN типа I при СКВ, «эпигенетические вмешательства» могут стать будущими инструментами для изменения активности заболевания и воспаления, по крайней мере, у подгруппы пациентов.

Резюме и выводы

Эпигенетические события играют беспристрастно понятую, но центральную роль в патофизиологии аутоиммунных / воспалительных состояний.Наибольшее количество доказательств существует для метилирования ДНК CpG, за которым следуют модификации гистонов и некодирующие РНК. Однако в настоящее время мы только начинаем понимать это и с помощью каких механизмов эпигенетические события способствуют развитию болезни. Полное расшифровка эпигенетических факторов, влияющих на болезнь, осложняется тем фактом, что эпигенетические события очень сложны и работают в сочетании с другими эпигенетическими метками, они обратимы и зависят от множества переменных, включая клеточный цикл и внешние факторы, включая иммунологическую микросреду.Хотя для некоторых эпигенетических модификаций были приняты основные причины и их участие в патофизиологии, другие модификации могут быть результатом продолжающегося воспаления и вторичного события в системном аутоиммунном / воспалительном заболевании. Тем не менее, вторичные эпигенетические модификации могут по-прежнему изменять воспалительные реакции, и их терапевтическое воздействие может помочь контролировать воспаление и повреждение тканей. Однако, за исключением медицины рака, «эпигенетические методы лечения» в настоящее время остаются «научной фантастикой» в области иммунологии и ревматологии, поскольку целевые приложения в настоящее время недоступны, эпигенетические изменения сложны, а нецелевые подходы связаны с общегеномным изменения, которые могут вызвать серьезные побочные эффекты или даже усугубить болезнь.Таким образом, будущие исследования необходимы для получения более полного понимания эпигенетических факторов, способствующих воспалению и иммунной дисрегуляции, а также их основных молекулярных причин. Только полная картина эпигенетики системного воспаления поможет нам (i) понять точную патофизиологию аутоиммунных / воспалительных состояний, (ii) выявить молекулярные причины различных клинических картин, тяжести заболевания и исходов у родственных людей с фенотипически изменчивым заболеванием, и (iii) предлагать новые цели для поиска биомаркеров и индивидуализированного и целенаправленного лечения.

Авторские взносы

Все перечисленные авторы внесли существенный, прямой и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее к публикации.

Финансирование

CH была поддержана Фондом Фрица-Тиссена, Novartis Pharmaceuticals (исследовательский грант), очной программой MeDDrive Технического университета Дрездена, LUPUS UK и благотворительной организацией FAIR.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

1. Мастерс С.Л., Симон А., Аксентиевич И., Кастнер Д.Л. Ужас autoinflammaticus: молекулярная патофизиология аутовоспалительного заболевания. Анну Рев Иммунол . (2009) 27, 621–68. DOI: 10.1146 / annurev.immunol.25.022106.141627

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

4. Хедрих К.М., Смит Э.М.Д., Бересфорд М.В. Системная красная волчанка с юношеским началом (jSLE) — Патофизиологические концепции и варианты лечения. Best Practices Clin Rheumatol. (2017) 31: 488–504. DOI: 10.1016 / j.berh.2018.02.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

5. Бэлоу Дж. Э., Райан Дж. Дж., Ча Дж. Дж., Бути М. Г., Булуа А., Стоун Д. и др. Профили экспрессии генов на основе микрочипов у пациентов с криопирин-ассоциированными периодическими синдромами определяют сигнатуру заболевания и чувствительные к IL-1 транскрипты. Энн Рум Дис . (2013) 72: 1064–70. DOI: 10.1136 / annrheumdis-2012-202082

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

6.Bruck N, Schnabel A, Hedrich CM. Современное понимание патофизиологии системного ювенильного идиопатического артрита (сЮИА) и целенаправленных терапевтических подходов. Клин Иммунол . (2015) 159: 72–83. DOI: 10.1016 / J.CLIM.2015.04.018

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

10. Хедрих К.М., Меберт К., Рауэн Т., Цокос Г.К. Метилирование ДНК при системной красной волчанке. Эпигеномика. (2017) 9: 505–25. DOI: 10.2217 / epi-2016-0096

CrossRef Полный текст | Google Scholar

11.Ислам Т., Гаудерман В.Дж., Козен В., Гамильтон А.С., Бернетт М.Э., Мак TM. Дифференциальная конкордантность близнецов при рассеянном склерозе по широте места рождения. Энн Нейрол . (2006) 60: 56–64. DOI: 10.1002 / ana.20871

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

13. Нистичо Л., Яфуско Д., Гальдериси А., Фаньяни С., Котичини Р., Токкачели В. и др. Возникающие эффекты ранних факторов окружающей среды на генетический фон восприимчивости к диабету 1 типа: данные общенационального итальянского исследования близнецов. Дж Клин Эндокринол Метаб . (2012) 97: E1483–91. DOI: 10.1210 / jc.2011-3457

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст

14. Деапен Д., Эскаланте А., Вайнриб Л., Хорвиц Д., Бахман Б., Рой-Бурман П. и др. Пересмотренная оценка конкордантности близнецов при системной красной волчанке. Rheum артрита . (1992) 35: 311–18. DOI: 10.1002 / art.1780350310

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст

16. Ульфф-Мёллер С.Дж., Асмар Ф., Лю Й., Свендсен А.Дж., Бусато Ф., Грёнбаек К. и др.Профили метилирования двойной ДНК выявляют зависимую от вспышки сигнатуру интерферона и гиперметилирование промотора В-клеток при системной красной волчанке. Arthr Rheumatol. (2018) 70: 878–90. DOI: 10.1002 / art.40422

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

18. Деплюс Р., Бреннер С., Бюргерс В.А., Путманс П., Кузаридес Т., де Лаунуа И. и др. Dnmt3L является репрессором транскрипции, который рекрутирует гистондеацетилазу. Nucleic Acids Res . (2002) 30: 3831–38.

PubMed Аннотация | Google Scholar

19. Slieker RC, Relton CL, Gaunt TR, Slagboom PE, Heijmans BT. Связанные с возрастом изменения метилирования ДНК тканеспецифичны, за исключением метилирования промотора ELOVL2. Epigenet Chromatin . (2018) 11:25. DOI: 10.1186 / s13072-018-0191-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

20. Kaiser S, Jurkowski TP, Kellner S, Schneider D, Jeltsch A, Helm M. РНК-метилтрансфераза Dnmt2 метилирует ДНК в структурном контексте тРНК. RNA Biol. (2017) 14: 1241–51. DOI: 10.1080 / 15476286.2016.1236170

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

22. Бахман К.Е., Раунтри М.Р., Байлин С.Б. Dnmt3a и Dnmt3b являются репрессорами транскрипции, которые проявляют уникальные свойства локализации в гетерохроматине. J Biol Chem. (2001) 276: 32282–7. DOI: 10.1074 / jbc.M104661200

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

23. Хуанг Й., Чавес Л., Чанг Х, Ван Х, пастор В. А., Кан Дж. И др.Различная роль метилцитозиноксидаз Tet1 и Tet2 в эмбриональных стволовых клетках мыши. Proc Natl Acad Sci USA. (2014) 111: 1361–6. DOI: 10.1073 / pnas.1322¹

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

24. Hackett JA, Sengupta R, Zylicz JJ, Murakami K, Lee C., Down TA, et al. Динамика деметилирования ДНК зародышевой линии и стирание отпечатка с помощью 5-гидроксиметилцитозина. Наука. (2013) 339: 448–452. DOI: 10.1126 / science.1229277

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

25.Valinluck V, Sowers LC. Продукты повреждения эндогенного цитозина изменяют избирательность сайта метилтрансферазы DNMT1, поддерживающей ДНК человека. Cancer Res. (2007) 67: 946–50. DOI: 10.1158 / 0008-5472.CAN-06-3123

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

26. Хедрих К.М., Рауэн Т., Цокос Г.К. Модулятор цАМФ-чувствительного элемента (CREM) передача сигналов белка α опосредует эпигенетическое ремоделирование гена интерлейкина-2 человека: последствия для системной красной волчанки. J Biol Chem. (2011) 286: 43429–36. DOI: 10.1074 / jbc.M111.299339

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

27. Хайнцман Н.Д., Стюарт Р.К., Хон Дж., Фу Й., Чинг К.В., Хокинс Р.Д. и др. Четкие и предсказуемые сигнатуры хроматина промоторов и энхансеров транскрипции в геноме человека. Nat Genet. (2007) 39: 311–8. DOI: 10,1038 / ng1966

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

28. Петерс JGC, Пикавет Л.В., Коенен SGJM, Маут М., Вервурт С.Дж., Мочоли Э. и др.Транскрипционное и эпигенетическое профилирование клеток, лишенных питательных веществ, для выявления новых регуляторов аутофагии. Аутофагия. (2019) 15: 98–112. DOI: 10.1080 / 15548627.2018.1509608

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

29. Nan X, Ng H-H, Johnson CA, Laherty CD, Turner BM, Eisenman RN, et al. Репрессия транскрипции метил-CpG-связывающим белком MeCP2 включает комплекс гистондеацетилазы. Природа. (1998) 393: 386–9. DOI: 10.1038/30764

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

30. Fuks F, Hurd PJ, Wolf D, Nan X, Bird AP, Kouzarides T. Метил-CpG-связывающий белок MeCP2 связывает метилирование ДНК с метилированием гистонов. J. Bio Chem. (2003) 278: 4035–40. DOI: 10.1074 / jbc.M210256200

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

31. Zhang Y, Jurkowska R, Soeroes S, Rajavelu A, Dhayalan A, Bock I, et al. Активность метилирования хроматина Dnmt3a и Dnmt3a / 3L определяется взаимодействием домена ADD с хвостом гистона h4. Nucleic Acids Res. (2010) 38: 4246–4253. DOI: 10.1093 / nar / gkq147

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

32. Грибнау Дж., Дидерих К., Прузина С., Кальцолари Р., Фрейзер П. Межгенная транскрипция и онтогенетическое ремоделирование субдоменов хроматина в локусе β-глобина человека. Mol Cell. (2000) 5: 377–86. DOI: 10.1016 / S1097-2765 (00) 80432-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

34. Fabian MR, Sonenberg N, Filipowicz W.Регуляция трансляции и стабильности мРНК с помощью микроРНК. Annu Rev Biochem. (2010) 79: 351–79. DOI: 10.1146 / annurev-biochem-060308-103103

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

35. Fabbri M, Garzon R, Cimmino A, Liu Z, Zanesi N, Callegari E, et al. Семейство MicroRNA-29 восстанавливает аберрантное метилирование при раке легких, воздействуя на ДНК-метилтрансферазы 3A и 3B. Proc Natl Acad Sci USA. (2007) 104: 15805–10. DOI: 10.1073 / pnas.0707628104

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

36.Гарзон Р., Лю С., Фаббри М., Лю З., Хифи СЕА, Каллегари Э и др. МикроРНК-29b индуцирует глобальное гипометилирование ДНК и реэкспрессию гена-супрессора опухоли при остром миелоидном лейкозе путем прямого воздействия на DNMT3A и 3B и косвенно на DNMT1. Кровь. (2009) 113: 6411–8. DOI: 10.1182 / кровь-2008-07-170589

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

37. Ng EKO, Tsang WP, Ng SSM, Jin HC, Yu J, Li JJ, et al. MicroRNA-143 нацелена на ДНК-метилтрансферазы 3A при колоректальном раке. Br J Рак. (2009) 101: 699–706. DOI: 10.1038 / sj.bjc.6605195

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

41. Черный RA, Kronheim SR, Sleath PR. Активация интерлейкина-1β коиндуцированной протеазой. FEBS Lett. (1989) 247: 386–90. DOI: 10.1016 / 0014-5793 (89) 81376-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

43. Ши Дж, Чжао Й, Ван К., Ши Х, Ван И, Хуанг Х и др. Расщепление GSDMD воспалительными каспазами определяет пироптотическую гибель клеток. Природа. (2015) 526: 660–5. DOI: 10.1038 / природа15514

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

45. Feldmann J, Prieur AM, Quartier P, Berquin P, Certain S, Cortis E, et al. Хронический детский неврологический кожный и суставной синдром вызывается мутациями в CIAS1, гене, высоко экспрессируемом в полиморфно-ядерных клетках и хондроцитах. Am J Hum Genet. (2002) 71: 198–203. DOI: 10.1086 / 341357

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

46.Сайто М., Нисикомори Р., Камбе Н., Фудзисава А., Танизаки Х., Такеичи К. и др. Связанные с заболеванием мутации CIAS1 вызывают гибель моноцитов, выявляя мозаицизм низкого уровня у пациентов с криопирин-ассоциированным периодическим синдромом с отрицательными мутациями. Кровь. (2008) 111: 2132–41. DOI: 10.1182 / кровь-2007-06-094201

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

47. Оберт П., Суарес-Фариньяс М., Мицуи Х., Джонсон-Хуанг Л.М., Харден Дж.Л., Пирсон К.С. и др. Гомеостатические тканевые ответы в биоптатах кожи пациентов NOMID с конститутивной избыточной продукцией IL-1β. PLoS ONE. (2012) 7: e49408. DOI: 10.1371 / journal.pone.0049408

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

49. Венто-Тормо Р., Альварес-Эррико Д., Гарсия-Гомес А., Эрнандес-Родригес Дж., Бухан С., Басаганья М. и др. Деметилирование ДНК генов, ассоциированных с инфламмасомой, усиливается у пациентов с криопирин-ассоциированными периодическими синдромами. J Allergy Clin Immunol. (2017) 139: 202–11.e6. DOI: 10.1016 / j.jaci.2016.05.016

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

50.Пудель Б., Гурунг П. Обновленная информация о внутренних негативных регуляторах клеток инфламмасомы NLRP3. J Leukoc Biol. (2018) 103: 1165–77. DOI: 10.1002 / JLB.3MIR0917-350R

CrossRef Полный текст | Google Scholar

51. Neudecker V, Haneklaus M, Jensen O, Khailova L, Masterson JC, Tye H, et al. MiR-223, полученный из миелоида, регулирует воспаление кишечника посредством репрессии инфламмасомы NLRP3. J Exp Med. (2017) 214: 1737–52. DOI: 10.1084 / jem.20160462

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

52.Сонколи Э., Вей Т., Янсон PCJ, Сяаф А., Лундеберг Л., Тенгвалл-Линдер М. и др. МикроРНК: новые регуляторы, участвующие в патогенезе псориаза? PLoS ONE. (2007) 2: e610. DOI: 10.1371 / journal.pone.0000610

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

54. Hofmann SR, Schnabel A, Rösen-Wolff A, Morbach H, Girschick HJ, Hedrich CM. Хронический небактериальный остеомиелит: патофизиологические концепции и современные стратегии лечения. J Rheumatol. (2016) 43: 1956–64. DOI: 10.3899 / jrheum.160256

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

55. Хофманн С.Р., Кубаш А.С., Иоаннидис К., Розен-Вольф А., Гиршик Х.Дж., Морбах Х. и др. Измененная экспрессия цитокинов семейства IL-10 в моноцитах пациентов с CRMO приводит к усилению экспрессии и высвобождения IL-1β. Clin Immunol. (2015) 161: 300–7. DOI: 10.1016 / j.clim.2015.09.013

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

56.Hofmann SR, Schwarz T., Möller JC, Morbach H, Schnabel A, Rösen-Wolff A, et al. Хронический небактериальный остеомиелит связан с нарушением передачи сигналов Sp1, снижением фосфорилирования промотора IL10 и снижением экспрессии миелоидного IL-10. Clin Immunol. (2011) 141: 317–27. DOI: 10.1016 / j.clim.2011.08.012

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

57. Hofmann SR, Morbach H, Schwarz T., Rösen-Wolff A, Girschick HJ, Hedrich CM. Ослабление передачи сигналов TLR4 / MAPK в моноцитах пациентов с CRMO приводит к нарушению экспрессии IL-10. Clin Immunol. (2012) 145: 69–76. DOI: 10.1016 / j.clim.2012.07.012

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

58. Zhang X, Edwards JP, Mosser DM. Динамическое и временное ремоделирование промотора макрофага IL-10 во время транскрипции. J Immunol. (2006) 177: 1282–8. DOI: 10.4049 / jimmunol.177.2.1282

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

59. Hofmann S, Möller J, Rauen T., Paul D, Gahr M, Rösen-Wolff Z, et al.Динамическое метилирование CpG-ДНК Il10 и Il19 в CD4 + Т-лимфоцитах и ​​макрофагах: влияние на тканеспецифическую экспрессию генов. Klinische Pädiatr. (2012) 224: 53–60. DOI: 10.1055 / с-0031-12