组蛋白变体H2A.J：银屑病中TH17细胞与角质形成细胞IL-17相关炎症的表观遗传驱动因子

《Molecular Biomedicine》：H2A.J is an epigenetic driver of IL-17-associated inflammation in TH17 cells and keratinocytes

银屑病是一种常见的自身炎症性疾病，由过度的IL-17表达驱动。尽管该疾病的病理机制已被揭示，但促成银屑病的表观遗传因素仍知之甚少。在此，研究人员研究了研究较少的组蛋白变体H2A.J在银屑病中的作用。研究人员发现，H2A.J在银屑病患者的皮肤中过表达，甚至非病变皮肤也显示出与健康供体皮肤相比升高的表达。为了获得机制性见解，研究人员研究了具有全局性H2A.J敲除（KO）的小鼠，并发现它们在实验诱导的银屑病中部分受到保护，表现为免疫细胞浸润减少和角化过度减轻。在分子水平上，H2A.J KO小鼠的银屑病皮肤显示出趋化因子和细胞因子（包括CXCL1、CCL3和IL-17A）的表达减弱。这种表型可部分由H2A.J作为角质形成细胞中IL-17A响应基因的关键调控因子的作用来解释。此外，研究人员揭示了H2A.J的一种T细胞内源性功能，其特异性促进TH17细胞中效应分子如Il17a和Il17f的表达。来自人类皮肤和小鼠银屑病模型的研究结果提示，H2A.J作为IL-17相关炎症的关键表观遗传调控因子，控制银屑病中TH17细胞和角质形成细胞的（慢性）激活。

**H2A.J：银屑病中TH17细胞与角质形成细胞IL-17相关炎症的表观遗传驱动因子**

**研究背景与目的**

银屑病是一种影响全球约4%人口的常见自身炎症性疾病，以慢性皮肤炎症为主要特征，表现为鳞屑性红斑，并常伴有银屑病关节炎、心血管疾病和代谢综合征等合并症。虽然针对IL-17的中和抗体治疗高效，但银屑病的根本病因仍不明确。现有证据提示，银屑病皮肤可能存在表观遗传易感性，使个体对机械应力等无害刺激产生过度反应。组蛋白变体作为表观遗传调控的重要机制，可通过影响启动子可及性和染色质重塑因子的募集来调控基因表达。H2A.J是一种未被充分研究的组蛋白变体，此前研究发现其在衰老成纤维细胞和老年皮肤中积累，并促进衰老相关分泌表型（SASP）相关细胞因子和趋化因子（如CXCL1、CXCL10、IL1B）的表达。鉴于H2A.J的靶基因涵盖银屑病相关炎症的核心细胞因子和趋化因子，研究人员推测H2A.J可能参与银屑病的发病。本研究旨在探究H2A.J在银屑病中的作用及其分子机制。

**主要技术方法**

研究人员利用公开的人类皮肤转录组数据集和免疫组化染色分析银屑病患者与健康供体皮肤中H2A.J表达；采用咪喹莫特（IMQ）诱导的小鼠银屑病样皮炎模型和IL-17A/IL-36γ皮内注射模型，结合全局H2A.J敲除（KO）小鼠进行基因表达分析、组织学评估和流式细胞术分析；通过骨髓嵌合体实验区分H2A.J在组织驻留细胞和免疫细胞中的作用；利用原代小鼠角质形成细胞进行IL-17A和TNF刺激后的转录组测序（RNA-seq）、染色质免疫沉淀（ChIP）和染色质分级实验；体外分化CD4+ T细胞为TH0、TH1、TH2、TH17和iTreg亚群，分析效应分子表达及H2A.J对启动子的结合。所有动物实验经当地伦理委员会批准，小鼠为C57BL/6N背景。

**研究结果**

**1. 组蛋白变体H2A.J在银屑病患者皮肤中选择性过表达**

通过分析公开转录组数据集和免疫组化染色，研究人员发现银屑病患者非病变皮肤中H2AJ mRNA水平已较健康皮肤升高，病变皮肤中进一步增加，且H2A.J蛋白在表皮和真皮中均表达增加。IMQ处理的小鼠皮肤中H2afj表达也上调，提示H2A.J过表达与银屑病相关。

**2. 全局H2A.J敲除部分保护小鼠免受实验诱导的银屑病**

在IMQ诱导的银屑病样皮炎模型中，H2A.J KO小鼠表现出显著减轻的耳肿胀、PASI评分降低、微脓肿形成减少、免疫细胞浸润减少，以及角质形成细胞过度增殖和棘层增厚减轻。皮肤中IL-17A蛋白水平和产生IL-17A的CD3+及γδT细胞数量也显著减少。

**3. H2A.J缺失导致IMQ处理小鼠皮肤中银屑病相关趋化因子和细胞因子表达受损**

RT-qPCR和免疫印迹分析显示，H2A.J KO小鼠皮肤中中性粒细胞和单核细胞趋化因子（如Cxcl1-3、Ccl4、Ccl21）及促炎细胞因子（如Il1b、Il17f、Il23a）的表达显著降低，而Nfkbiz和Il1a等不受影响，提示H2A.J调控银屑病相关基因的一个特定子集。

**4. 全局H2A.J敲除减轻IL-17A和IL-36介导的银屑病样皮肤炎症**

在重组IL-17A和IL-36γ皮内注射模型中，H2A.J KO小鼠同样表现出减轻的耳肿胀、角化过度和髓过氧化物酶（MPO）阳性细胞浸润，关键细胞因子和趋化因子表达亦降低，验证了H2A.J在细胞因子驱动的银屑病样炎症中的作用。

**5. IMQ处理的全局H2A.J KO小鼠显示系统性炎症减轻**

IMQ处理的WT小鼠出现显著体重下降，而KO小鼠体重下降减轻。KO小鼠脾脏中树突状细胞（DC）、巨噬细胞和产IL-17A的CD4+ T细胞比例显著降低，而中性粒细胞和单核细胞数量不受影响，提示H2A.J影响DC和TH17细胞的功能。

**6. H2A.J的细胞类型特异性表达**

H2A.J在角质形成细胞、T细胞、巨噬细胞和DC中表达，而在中性粒细胞中不表达。单细胞测序数据显示，人类银屑病病变中多种细胞类型（包括基底层和分化角质形成细胞、DC和T细胞）的H2AJ mRNA水平升高。骨髓嵌合实验表明，H2A.J在组织驻留细胞和免疫细胞中均发挥促炎作用，其中免疫细胞缺失H2A.J对细胞因子和趋化因子表达的下调效应更为显著。

**7. 角质形成细胞中的H2A.J调节IL-17响应靶基因的一个子集**

对原代角质形成细胞进行IL-17A和TNF刺激后，RNA-seq分析显示H2A.J缺失导致IL-17响应性趋化因子和炎症介质（如Cxcl5、Cxcl2、S100a9）表达显著下调，同时抗炎或TH2相关基因（如Ahr、Il18、Il33、Ccl22）表达升高。H2A.J直接结合靶基因启动子，并影响H3K4三甲基化（H3K4me3）水平及KLF4和STAT3转录因子的结合。

**8. H2A.J内在调节TH17细胞功能**

在体外T辅助细胞分化实验中，H2A.J缺失不影响各亚群分化效率，但TH17细胞中Il17a和Il17f的表达显著降低，同时TH1细胞中Ifng表达升高。H2A.J直接结合Il17a和Il17f启动子，并促进KLF4（以及部分cJun和STAT3）的结合，提示H2A.J特异性调控TH17效应分子表达。

**讨论与结论**

讨论部分指出，H2A.J通过直接定位于靶基因启动子，促进关键转录因子（如KLF4、cJun、STAT3）的募集，从而调控角质形成细胞和TH17细胞中银屑病相关细胞因子的表达。H2A.J的效应依赖于初始刺激和特定转录因子的存在，尚需未来研究阐明其是否发生翻译后修饰。研究局限性包括仅使用全局敲除小鼠，无法区分细胞类型特异性作用，以及尚不清楚H2A.J升高是银屑病的原因还是结果。未来需要T细胞特异性敲除模型和人类银屑病病理研究进一步验证。

结论：研究人员鉴定出组蛋白变体H2A.J是银屑病中驱动IL-17相关炎症的新表观遗传因子，其在角质形成细胞和TH17细胞中促进细胞因子和趋化因子的表达。H2A.J可能成为银屑病治疗的潜在靶点，并为理解组蛋白变体在自身炎症性疾病中的作用提供新视角。该研究发表在《Molecular Biomedicine》。