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CD36作为类风湿关节炎炎症反应关键靶点的发现及天然药物筛选研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月04日 来源:Hereditas 2.1
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本研究针对类风湿关节炎(RA)治疗靶点不足的问题,通过生物信息学分析结合实验验证,首次揭示CD36在RA-FLS中的促炎作用机制,并筛选出白皮杉醇(piceatannol)和表儿茶素(epicatechin)两种天然化合物能特异性靶向CD36抑制滑膜细胞增殖和炎症因子分泌。该发现为RA诊断标志物开发和靶向治疗提供了新思路。
类风湿关节炎(RA)是一种以滑膜增生和关节破坏为特征的慢性自身免疫性疾病,全球患病率达0.46%,女性发病率是男性的2-3倍。尽管现有治疗手段如TNF-α抑制剂能缓解症状,但40%患者仍面临治疗无效或严重副作用。滑膜成纤维细胞(FLS)在RA病理过程中表现出类似肿瘤细胞的特性,其异常增殖和炎症因子分泌是导致关节损伤的关键。然而,目前针对RA-FLS的特异性靶点仍显不足,亟需发现新的分子靶点和治疗策略。
皖南医学院附属第一医院风湿免疫科的Dan Xuan、Xiaowan Wang等研究人员在《Hereditas》发表研究,通过整合GSE77298和GSE206848两个基因表达数据集,结合GeneCards炎症基因库筛选出87个差异表达炎症相关基因(DE-IRGs)。运用加权基因共表达网络分析(WGCNA)和蛋白质互作网络(PPI)分析锁定CD36、PLIN1和LPL三个核心靶点,其中CD36在RA患者外周血(GSE93272验证集)和滑膜细胞中表达显著上调,ROC曲线显示其诊断AUC>0.6。通过分子对接从天然化合物库中筛选出白皮杉醇(对接得分-5.749 kcal/mol)和表儿茶素(-5.725 kcal/mol)能高效结合CD36。体外实验证实,40μM白皮杉醇和160μM表儿茶素处理可显著抑制RA-FLS增殖,诱导G0/G1期阻滞和凋亡,并降低TNF-α刺激产生的IL-6、IL-1β和IL-8水平,效果与阳性对照甲氨蝶呤(MTX)相当。
关键技术包括:1) GEO数据库获取RA滑膜组织转录组数据并进行批次效应校正;2) WGCNA构建共表达网络鉴定darkolivegreen关键模块;3) STRING数据库构建PPI网络结合CytoHubba插件筛选核心基因;4) Schrodinger软件虚拟筛选CD36天然抑制剂;5) CCK-8、流式细胞术和ELISA验证药物对RA-FLS表型的影响。
研究结果:
差异基因与功能分析:合并数据集鉴定出624个DEGs(84上调/540下调),与炎症基因交集获得87个DE-IRGs。GO分析显示这些基因富集于白细胞趋化、细胞因子活性等生物过程,KEGG提示与RA通路(hsa05323)、ECM-受体相互作用等显著相关。
核心靶点鉴定:WGCNA发现darkolivegreen模块与RA最相关(含31个基因),PPI网络分析结合交叉验证确定CD36、PLIN1和LPL为枢纽基因。其中仅CD36在RA患者外周血和RA-FLS中表达显著升高(P<0.05),Western blot显示其蛋白水平在RA-FLS中增加2.1倍。
药物筛选与验证:分子对接筛选出20种潜在CD36抑制剂,白皮杉醇和表儿茶素处理使RA-FLS增殖率降低47.3%和43.6%,凋亡率提升3.2倍和2.8倍,并显著抑制TNF-α诱导的IL-6分泌(降幅达62%)。
结论与意义:该研究首次阐明CD36通过调控RA-FLS增殖和炎症反应参与RA发病,其诊断价值优于传统标志物PLIN1/LPL。发现的两种天然化合物通过靶向CD36发挥类似MTX的治疗效果,且对正常FLS毒性较低,为开发低毒靶向药物提供了候选分子。研究创新性地结合生物信息学预测与实验验证,为RA的精准诊断和治疗策略开发提供了新思路。未来需进一步开展CD36抗体干预实验和体内药效评价以推动临床转化。
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