Treg细胞通过β2-AR/β-Arr2/ERK信号通路缓解实验性类风湿性关节炎的炎症反应和症状

《Arthritis Research & Therapy》：Treg cells mitigate inflammatory responses and symptoms via β2-AR/β-Arr2/ERK signaling in an experimental rheumatoid arthritis

本研究针对类风湿性关节炎(RA)中调节性T细胞(Treg)功能调控机制不明确的问题，研究人员探讨了β2-肾上腺素能受体(β2-AR)/β-抑制蛋白2(β-Arr2)/细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)信号通路在Treg细胞中的作用。研究发现激活该通路可增强Treg细胞的抗炎功能，改善胶原诱导性关节炎(CIA)小鼠的Th17/Treg失衡和关节病变。该研究为RA治疗提供了新的靶点和思路，具有重要的理论价值和临床意义。

　　

在自身免疫疾病的复杂舞台上，类风湿性关节炎(RA)一直扮演着令人困扰的角色。这种疾病以关节疼痛、畸形和免疫功能紊乱为特征，其中CD4⁺ T细胞的失衡被认为是关键因素。特别是辅助性T细胞17(Th17)和调节性T细胞(Treg)之间的平衡关系，如同免疫系统的"油门"和"刹车"，一旦失调就会导致炎症反应失控。尽管科学家们已经发现交感神经系统通过β2-肾上腺素能受体(β2-AR)参与免疫调节，但这一机制在Treg细胞中的具体作用仍是一个未解之谜。

先前的研究表明，β2-AR不仅通过经典的cAMP-PKA通路发挥作用，还存在一条非经典通路——β2-AR-β-抑制蛋白2(β-Arr2)-细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)通路。刘燕团队在《Arthritis Research & Therapy》上发表的最新研究，正是针对这一科学问题展开了深入探索。研究人员想知道，在胶原诱导性关节炎(CIA)这一经典的RA动物模型中，Treg细胞中的β2-AR/β-Arr2/ERK信号通路是否参与调控炎症反应和疾病症状。

为了回答这一科学问题，研究团队运用了多项关键技术：通过胶原诱导建立DBA1/J小鼠关节炎模型；利用磁珠分选技术从脾脏中分离CD4⁺ T细胞；通过体外诱导获得诱导性Treg(iTreg)细胞；采用基因沉默和过表达技术调控β-Arr2表达；使用ERK1/2抑制剂U0126进行通路阻断；通过细胞过继转移(adoptive transfer)技术将处理后的Treg细胞回输至CIA小鼠；运用流式细胞术、蛋白质印迹(Western blot)、实时荧光定量PCR、酶联免疫吸附测定(ELISA)等技术进行分子和功能分析。

激活β2-AR增强CIA诱导的β-Arr2-ERK1/2信号通路

研究发现，在CIA小鼠的iTreg细胞中，β2-AR表达显著上调。当使用β2-AR激动剂特布他林(Terb)处理后，β-Arr2表达和ERK1/2磷酸化水平进一步升高。特别重要的是，当通过基因沉默技术降低β-Arr2表达时，Terb诱导的效应被显著抑制，这证实了β2-AR/β-Arr2/ERK信号通路在CIA条件下的激活。

激活β2-AR通过β-Arr2-ERK1/2信号增强Treg细胞的抗炎作用

研究人员进一步探讨了该信号通路对Treg细胞功能的影响。发现Terb处理可显著提高iTreg细胞中转化生长因子-β(TGF-β)和白介素-10(IL-10)的表达和分泌，而这一效应可被β-Arr2基因沉默或ERK1/2抑制剂U0126所抑制。更重要的是，当Treg细胞中β-Arr2过表达时，其对效应T细胞(Teff)增殖的抑制作用显著增强，表明激活该通路能有效提升Treg细胞的免疫抑制功能。

过继转移β-Arr2过表达Treg细胞改善CIA小鼠的Th17/Treg失衡

在动物实验中，将β-Arr2过表达的Treg细胞过继转移至CIA小鼠后，研究人员观察到关节炎症症状显著改善。具体表现为关节炎临床评分降低，关节肿胀减轻，滑膜增生和软骨破坏得到缓解。在分子水平上，Th17细胞相关细胞因子IL-17和IL-22的表达下降，而Treg细胞相关细胞因子TGF-β和IL-10的表达上升，表明Th17/Treg失衡状态得到改善。

过继转移β-Arr2过表达Treg细胞缓解CIA小鼠的关节炎症状和破骨/成骨细胞功能失衡

研究还发现，β-Arr2过表达Treg细胞的治疗显著调节了骨代谢平衡。破骨细胞特异性基因（TRAP、CatK、CTR、MMP-9）的表达下降，而成骨细胞特异性基因（ALP、Col1a1、Col1a2、骨钙素）的表达上升，表明该治疗可有效抑制关节骨破坏，促进骨修复。

本研究系统阐明了Treg细胞中β2-AR/β-Arr2/ERK信号通路在CIA发病机制中的重要作用。该通路通过增强Treg细胞的抗炎功能和抑制Teff细胞增殖，有效缓解关节炎症状，改善Th17/Treg失衡，调节骨代谢平衡。这些发现不仅深化了对RA免疫调节机制的理解，更重要的是为开发新的治疗策略提供了理论依据。针对β2-AR/β-Arr2/ERK信号通路的激动剂或激活剂，可能成为治疗RA及其他自身免疫疾病的有前景的新方法。该研究为免疫调节治疗提供了新的视角，具有重要的临床转化价值。