S100A4和VEGF在银屑病中的作用及其通过低聚半乳糖调控的机制研究

摘要

目的 探究S100钙结合蛋白A4（S100A4）调控的潜在靶标基因及其功能，以及S100A4和血管内皮生长因子（Vascular endothelial growth factor, VEGF）在咪喹莫特诱导的银屑病小鼠模型中的表达。评估低聚半乳糖（Galacto-oligasuccharides, GOS）对S100A4和VEGF表达的影响，考察GOS对改善银屑病样皮炎症状的潜在疗效。方法 在HaCat细胞中进行传代培养，并使用转录组测序技术研究S100A4沉默后的基因表达模式。选取7～8周龄健康的野生型雄性Balb/c小鼠，分为凡士林（VAS）组、咪喹莫特（IMQ）组、低聚半乳糖（GOS）组、生理盐水（NS）组，每组11只，IMQ组、GOS组、NS组每日涂抹IMQ乳膏建立银屑病小鼠模型，VAS组给予同等剂量的凡士林乳膏，持续1周。建模成功后，GOS组灌喂低聚半乳糖，800 mg·kg^-1·d^-1,NS组每日灌喂同等剂量的生理盐水，持续2周，VAS组、IMQ组小鼠背部外用0.9%生理盐水，1次/d,持续2周，期间定期观察小鼠皮损情况，于第21天处死小鼠，通过HE染色观察皮损病理表现，Western印迹及实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测S100A4及VEGF的表达。结果 沉默S100A4引起的显著差异表达基因（DEGs）有747个，其中上调表达基因345个，下调表达基因402个。富集分析揭示上调的DEGs主要富集在炎症应答、角质化等通路，下调的DEGs主要富集在多细胞生物生长、血管生成等通路。动物实验显示，GOS组小鼠的鳞屑、红斑明显改善。Western印迹结果显示，IMQ组S100A4（P=0.012）、VEGF（P=0.004）蛋白表达均较VAS组升高，GOS组S100A4（P=0.011）、VEGF（P=0.015）蛋白表达均较NS组下降；RT-qPCR显示，IMQ组S100A4 mRNA（P=0.009）表达量较VAS组升高，GOS组S100A4 mRNA（P=0.045）表达量较NS组显著降低。结论 S100A4可以调控与炎症和血管生成相关的多个基因的表达，调节细胞凋亡功能通路相关基因的可变剪接；S100A4及VEGF在银屑病小鼠模型中呈高表达；GOS可以通过抑制S100A4及VEGF的表达，显著改善IMQ诱导的小鼠银屑病样皮炎。

关键词

银屑病 / 咪喹莫特模型 / 低聚半乳糖 / RNA-seq / S100钙结合蛋白A4 / 血管内皮生长因子