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REGy(又称为PA28γ、PSME3、Ki抗原)与REGa和REGβ,同属于蛋白酶体激活因子家族成员。据报道,REGγ定位于细胞核中,不仅参与细胞周期、细胞凋亡的调控,而且还参与调节人类多种疾病的发生和发展,如肿瘤、早衰、脂肪肝、肥胖等。大量研究表明,REGa和REGβ可以被IFNγ所诱导,参与调控免疫蛋白酶体活性及MHC-I途径的抗原递呈过程,而REGy却并不被IFNy诱导。另外,作为在系统性红斑狼疮病人血清中发现的Ki抗原,其与自身免疫综合症之间的关系尚未有阐明。因此,REGγ是否参与调控免疫蛋白酶体活性及抗原递呈过程,进而调节自身免疫疾病的发病机理,至今仍是一个谜。本论文通过模拟人类不同年龄与自身免疫疾病发生过程,系统的观察与研究、统计与分析不同月龄基因敲除小鼠发病情况。同时利用生物信息学、组织病理学等技术手段与体内、体外细胞实验相结合,研究REGγ调控自身免疫疾病的发病机制。结果表明:随着小鼠年龄增加,基因敲除REGγ小鼠出现与自身免疫疾病相关的表型。包括:血清中自身抗核抗原、自身抗体增加;肾结构与功能遭受损伤程度加剧;肾小球毛细血管壁免疫复合物沉积增多;肾组织中树突细胞、巨噬细胞等浸润细胞数量明显增加;脾脏肿大;脾脏中树突细胞(DC)、CD8+T细胞数量明显增加。另外,检测分离的原代肾细胞、骨髓细胞分化DC(BMDCs)以及小鼠脾脏树突细胞(DCs)等细胞中免疫蛋白酶体的mRNA水平、蛋白水平及活性,发现REGy缺失导致其均上调。以上研究结果暗示我们REGγ可能通过调控免疫蛋白酶体影响DC的抗原递呈能力,进一步调节自身免疫疾病的发生。为验证我们的猜想,后续实验中采用免疫磁珠法(MACS)从OT-1小鼠中分离出CD8+T细胞并用CFSE标记,进行体内、体外细胞增殖实验。研究表明,当用OVA激活DC时,CD8+T细胞增殖随其浓度增加而增加,且在REGγ KO小鼠中明显高于REGγ WT中;当用OVA(257-264)短肽时,CD8+T细胞增殖虽然也随浓度增加增加,但在REGy WT和KO之间无差异。这证明了 REGy缺失,增强抗原加工过程而提高抗原递呈效率,从而说明REGγ通过调控免疫蛋白酶体而参与免疫调节。当REGy缺失,免疫蛋白酶体LMP2和LMP7的mRNA水平上调且在IFN-γ诱导下,REGγ对免疫蛋白酶体的负调控增强。这进一步说明,REGγ并非直接调控LMP2和LMP7,而是通过调控IFNy可诱导的蛋白来实现对其的调控。后续实验中,我们通过体内、体外降解实验,证明REGγ通过降解其全新的底物——信号转导与转录激活因子(P-STAT3)而实现对LMP2和LMP7的调控。另外,通过基因沉默或抑制STAT3及模拟磷酸化等,改变其转录活性均可调节免疫蛋白酶体的表达水平及活性。更令人欣喜的是通过荧光报告酶基因及染色质免疫共沉淀实验,进一步证明STAT3作为LMP2和LMP7的转录因子调节其转录。为了进一步印证上述研究机理,我们利用生物信息学的方法,统计了人类狼疮性肾炎中REGγ和免疫蛋白酶体的mRNA表达水平。在人类SLE、LN及RA等多种临床自身免疫疾病中,通过组织病理学检验了 REGγ-P-STAT3-LMP2/LMP7信号通路蛋白表达水平。综上所述,本文揭示了 REGy与免疫蛋白酶体的关系,为研究REGy开辟了全新的视角,明确了 REGy在免疫调节中的重要生物学功能与意义。揭示了 REGy在自身免疫疾病中的调节机制:REGy-STAT3-免疫蛋白酶体-抗原递呈信号通路,为自身免疫疾病的研究提供一定的理论基础,为自身免疫疾病的药物研发及疾病的诊断、治疗提供了新的理论及靶点。