内皮细胞相关的TNFRSF12/14通路激活与NPSLE患者血脑屏障损伤的机制研究

Neuropsychiatric systemic lupus erythematosus (NPSLE) is the most important manifestation of SLE. There is evidence to support the increased permeability of blood brain barrier(BBB), autoantibodies across the BBB, specific antibody subtype into the of different brain regions are the key mechanisms of NPSLE. Our preliminary results have proved the presence of early brain injury and BBB damage in NPSLE patients, while its molecular mechanism remain yet unclear. Cytokines may play an important role. Recently, expressed at endothelial cell, tumor necrosis factor superfamily (TNFSF)12/14 has been shown as a powerful effect factors of multiple downstream pathways in BBB disruption. The central role of TNFSF12/14 is BBB damage. However, most previous results were derived from animal studies, lacking of human data. This present research hope for the first time by combined with in vivo research, animal model, molecular biology technology, magnetic resonance imaging technique in a comprehensive way, to confirm endothelial cell related activated TNFSF12/14 pathways in onset brain injury and BBB damage of NPSLE patients. We also want to detect the potential role of down-regulation of TNFSF12/14 in the treatment of NPSLE. The results will facilitate the in-depth understanding for the pathological mechanism of NPSLE, as well as to understand the complex relationship between neuro-immune systems. The results also might to provide a new target for the treatment of NPSLE.

NPSLE是SLE重要的临床表现，有证据支持血脑屏障（BBB）通透作用增加、自身抗体跨越血脑屏障、特定抗体亚型进入大脑的不同区域是NPSLE的关键环节，项目组前期研究发现NPSLE患者早期存在脑损伤与BBB损伤，但具体分子机制尚未明确。内皮细胞功能障碍可能是BBB损伤早期和重要环节。TNFSF12/14表达于脑内皮细胞，已被证明是BBB破坏所需要、具有多下游通路的中心效应因子。既往结果均来自于动物模型，缺乏人体研究验证，且与内皮细胞功能障碍的关系未明，本研究希望通过综合体内、外研究、动物模型、超声血流检查、磁共振影像技术等，证实TNFSF12/14通路激活与内皮细胞功能障碍在NPSLE患者的BBB损伤发病中的机制，探索下调TNFSF12/14通路激活对NPSLE患者潜在的治疗作用。以深入了解SLE神经系统损伤的病理机制，并有可能为NPSLE治疗提供新的治疗靶点。

NPSLE是SLE重要的临床表现，TNFSF12/14是血脑屏障（BBB）破坏所需要的、具有多下游通路的中心效应因子。本研究的目标是采用多种研究手段，包括体内、外研究、动物模型、影像学、分子生物学、电生理等实验方法，探讨TNFSF12/14通路激活与内皮细胞功能障碍在NPSLE患者的BBB损伤发病中的机制，探索下调TNFSF12/14通路激活对NPSLE患者潜在的治疗作用，以深入了解SLE神经系统损伤的病理机制，为NPSLE的治疗提供新的治疗靶点。.本项目按研究计划完成样本收集，包括SLE患者273例，健康对照208例，获得23例SLE脑脊液标本。研究结果发现，SLE患者外周血中TWEAK，Fn14表达降低，LIGHT表达升高。TWEAK，Fn14，LIGHT可能参与了SLE的发病机制，有望成为SLE诊断和治疗的新靶标。SLE患者表现出TWEAK基因的高甲基化，低表达，且与肾脏受累，疾病活动度密切相关，TWEAK基因启动子区高甲基化有望成为SLE，尤其是狼疮性肾炎（LN）治疗的潜在靶点，通过阻断TWEAK DNA甲基化修饰，调节基因转录和翻译平衡，可能改善疾病活动和靶器官的炎症损伤。SLE外周血DNA 5-hmC存在改变，可能参与了SLE的发病，5-hmC的含量与SLE疾病严重程度呈负相关，或可作为SLE活动度的标志物。下调MRL/Lpr狼疮小鼠海马CA1区TWEAK的表达后，多种行为学实验显示其自由运动能力、焦虑情绪、记忆功能、空间学习能力、恐惧记忆功能均有一定改善作用，提示TWEAK在SLE脑功能的损伤中起到了重要的作用，而拮抗TWEAK在SLE海马中的表达将有利于改善其脑功能，是治疗NPSLE的重要靶点之一。免疫组化提示TNFSF12/14通路激活与内皮细胞功能障碍均参与了免疫介导的BBB损伤，进一步的电生理研究发现TWEAK不影响小鼠海马体神经元的神经突触传递和短时程突触增强，但能导致小鼠海马体神经元突触长时程增强消失，可能是TWEAK导致认知功能障碍的机制之一。针对SLE患者的脑影像研究发现患者存在BBB通透性改变，且主要位于右侧脑岛区域，不同脑区BBB通透性增加与某种神经精神障碍相关。BBB通透性的增加可能是导致脑脊液中出现自身抗体的机制之一，其中脑脊液抗SSA-60抗体、抗SSB抗体可能分别与SLE患者抑郁症状、认知功能障碍有关。