类风湿关节炎( RA)是多关节炎为主要临床表现的系统性自身免疫性疾病,其发病机制一直未能完全明了。近期研究表明成纤维样滑膜细胞(FLS)过度增殖以及滑膜血管新生是RA滑膜炎和关节破坏的最主要原因。申请者研究发现外周血SHH(Sonic Hedgehog)mRNA在活动性RA患者中呈高表达;SHH蛋白在RA患者关节滑膜中也呈高表达。本研究拟从FLS异常增殖和血管新生出发,采用分子生物学、细胞学和动物实验的研究方法(1)观察RA患者和正常人外周血和关节滑膜组织的SHH信号通路表达差异,探索SHH信号通路蛋白表达与FLS增生、组织血管新生之间的关系;(2)从细胞水平探讨SHH基因信号调控对FLS增殖和内皮细胞血管新生的影响;(3)观察SHH信号通路拮抗剂对小鼠胶原诱导关节炎的影响。本研究结果将揭示SHH在RA发病中的作用,有助于进一步阐明RA发病机制,有望为RA治疗提供新的思路和治疗靶点。
Rheumatoid arthritis;fibroblast-like synoviocytes;Angiogenesis;Sonic Hedgehog pathway;
类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)是由遗传和环境因素共同作用、以累及周围关节为主要临床表现的慢性炎症性自身免疫性疾病。该病的发病机制至今未能完全阐明。目前认为FLS过度增殖以及滑膜血管新生是RA滑膜炎的最主要原因。Sonic Hedgehog(SHH)信号通路在胚胎发育中发挥重要作用。在胚胎期后SHH信号通路表达大为减少。研究表明,异常激活的SHH信号通路可促进肿瘤细胞增殖、抑制肿瘤细胞凋亡,并可促进肿瘤相关血管新生。本研究(1)观察了活动性RA患者和对照组外周血单个核细胞(PBMCs)和关节滑膜组织中SHH通路相关分子的表达,发现活动性的RA患者的PBMCs与滑膜组织中均检测到SHH通路相关分子表达增加;(2)观察了SHH通路对FLS增殖的影响。利用体外培养的FLS作为细胞模型,予外源性SHH蛋白、特异性SHH通路抑制剂cyclopamine以及Smo-siRNA处理FLS,发现外源性SHH蛋白可促进FLS增殖,cyclopamine和Smo-siRNA可抑制FLS增殖,并发现cyclopamine和Smo-siRNA可能通过抑制FLS中SHH和Smo的表达,抑制细胞周期相关蛋白表达,阻滞细胞由G0/G1期向S期转化,抑制FLS增殖;(3)观察了SHH通路对内皮细胞凋亡的影响。采用促炎因子TNFα处理EA.hy926细胞,发现TNFα可上调EA.hy926细胞SHH通路相关分子的表达,抑制Smo受体可下调SHH通路相关分子的表达。使用cyclopamine特异性抑制Smo受体或沉默Smo基因表达可促进TNFα/ActD诱导的EA.hy926细胞凋亡;(4)初步探讨了SHH信号通路与下游RhoA/ROCK信号的关系。分别予Purmorphamine及KAAD-cyclopamine刺激和抑制FLS SHH信号通路表达,发现Purmorphamine可促进活性RhoA、磷酸化MYPT1蛋白表达,促进FLS迁移,KAAD-cyclopamine抑制活性RhoA、磷酸化MYPT1蛋白表达,抑制FLS迁移。本研究结果表明活动性RA患者体内存在SHH信号通路的异常激活,SHH信号通路可促进FLS增殖、迁移,抑制内皮细胞凋亡,可能促进滑膜增生和血管翳的形成,进一步丰富了RA的发病机制的理论,SHH信号通路可能是RA治疗的一个新切入点。