碳酸酐酶III與重症肌無力發病的相關性及機制的研究

《碳酸酐酶III與重症肌無力發病的相關性及機制的研究》是依託浙江大學，由都愛蓮擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：碳酸酐酶III與重症肌無力發病的相關性及機制的研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：都愛蓮
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

重症肌無力（MG）是一種由抗體介導的、多因素參與的自身免疫性疾病，這可能與乙醯膽鹼受體（AChR）抗體和MuSK抗體的產生有關，但還有5－10%的病人病因未明。且目前的抗體機制仍不能解釋MG病態的易疲勞等現象。我們前期發現P25蛋白在MG患者骨骼肌中表達降低，並確認P25蛋白是碳酸酐酶III(CAIII)，進一步檢測發現CAIII的蛋白和mRNA在MG患者中均有降低，但其與MG發病的相關性及機制尚不清楚。在此基礎上，我們擬首先在AChR損傷和MuSK通路損傷的MG細胞模型中觀察CAIII的表達變化；然後進一步觀察CAIII高表達或功能阻斷對AChR數量及聚集功能的影響；最後利用RNA干擾技術抑制在體組織中CAIII或MuSK的表達，探討CAIII與AChR及MuSK抗體機制間的相互影響。本項目的完成有助於了解CAIII與MG的相關性及作用機制，為MG發病機制的研究提供新的理論依據。

結題摘要

我們前期的研究發現碳酸酐酶III（carbonic anhydrase, CA III）在MG患者骨骼肌中特異性減少，本課題原設計擬套用細胞模型和在體模型研究CA III的高表達和功能抑制對突觸後膜AChR的數量影響，及CA III對Agrin誘導的AChR聚集功能的影響。鑒於近年國際上對MuSK抗體相關的MG取得了較多的進展，闡明了Agrin、脂蛋白相關蛋白4（LRP4）、MuSK與 AChR聚集的關係，並對MuSK通路相關的MG亞型做了較深入的闡述。本研究暫緩了“CA III對Agrin誘導的AChR聚集功能的影響”的研究內容。且近年國外學者發現內質網應激（ER stress）在自身免疫病的發病機制中起到重要作用，並且在MG患者中有內質網應激的分子伴侶葡萄糖調節蛋白78（GRP78）的高表達現象，提示內質網應激也有可能參與MG的發病機制。因此我們認為套用細胞模型和EAMG動物模型共同闡述CA III在MG發病機制的作用、並加做內質網應激的內容更加有利於揭示MG新的發病機制。 本研究的主要研究結果如下： 1、 （1）成功製備了EAMG動物模型，MG模型小鼠活動度降低，前爪抓力能力減弱，肌肉重複電刺激衰減＞10%，血清AChR抗體升高。（2）CA III的抑制劑（TFMS）能夠明顯加重小鼠的肌無力症狀以致於數天內因呼吸衰竭而死亡；而CA III的激動劑(Piperazine)可以明顯改善小鼠的肌無力症狀和前爪抓力，改善肌肉重複電刺激的衰減現象；降低血清中的AChR抗體滴度。（3）在EAMG小鼠肌肉中檢測到內質網應激相關蛋白GRP78的高表達，提示內質網應激可能參與MG的發病機制。 2、 （1）用含有CAIII的shRNA抑制C2C12細胞中CAIII的表達，AChR的內化增加；提示CA III參與MG的發病機制有可能與對AChR的內化保護作用有關。（2）套用衣黴素（TM）和毒胡蘿蔔素（TG）誘導C2C12細胞的內質網應激，細胞中AChR的內吞作用增加；（3）套用siRNA抑制C2C12細胞中內質網應激蛋白XBP- 1的表達，AChR的內吞減少；提示內質網應激可能通過加速C2C12細胞中AChR的內化而加速AChR的降解過程。