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类风湿关节炎(RA)是一种复杂的慢性炎症性疾病,现有治疗存在诸多问题。研究人员聚焦滑膜细胞(FLSs)与成熟破骨细胞间的相互作用,发现二者通过钙和细胞因子反馈回路影响病情。抑制钠 - 碳酸氢盐共转运体 NBCn1 可缓解 RA 症状,为治疗提供新策略。
类风湿关节炎(RA)就像隐藏在身体里的 “小恶魔”,悄无声息地侵蚀着人们的关节健康。它不仅会让患者关节疼痛、肿胀,还会造成组织损伤,严重影响生活质量。目前,虽然对 RA 的研究有了一定进展,多种治疗方法能在一定程度上缓解症状,但 RA 的发病机制极为复杂,现有治疗方案仍存在许多问题,比如部分患者对药物不敏感,联合治疗还可能带来不良反应等,这让医生和患者都十分困扰。为了找到更好的治疗方法,来自韩国加图立大学(Gachon University)等机构的研究人员开展了一项重要研究,相关成果发表在《Experimental & Molecular Medicine》杂志上。
在这项研究中,研究人员用到了多种关键技术方法。他们收集了 RA 患者和膝骨关节炎(OA)患者的滑膜液,以此来检测 Ca2+浓度。同时,对细胞进行培养,包括原代 FLSs 和破骨细胞的培养。还利用了总 RNA 测序、KEGG 通路富集分析和 GO 富集分析来探究基因表达变化,通过 Transwell 膜迁移实验研究细胞迁移,借助 ELISA 等实验检测相关蛋白和细胞因子水平。
研究结果如下:
- 细胞因子和高 Ca2+介导 FLSs 激活:RA 患者滑膜液中 Ca2+水平略有升高。肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)和高 Ca2+刺激人 RA-FLSs,会增加核因子 κB 受体激活剂配体(RANKL)和巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)等骨破坏因子的 mRNA 表达,同时提高 Ca2+传感受体(CaSR)的表达,促进 FLS 迁移,并增强钠 - 碳酸氢盐共转运体(NBC)的活性。
- FLS 培养基对破骨细胞的影响:高 Ca2+处理的小鼠原代 FLSs 会增加炎症细胞因子的表达。用细胞因子处理过的 FLS 培养基能刺激破骨细胞前体 Raw264.7 细胞和骨髓巨噬细胞(BMMs)中核因子活化 T 细胞(NFATc1)的激活,促进破骨细胞成熟,使抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色呈阳性,增加骨基质的吸收。
- 成熟破骨细胞对 FLS 迁移的影响:成熟破骨细胞释放的成分,尤其是 Ca2+,能增强 FLS 迁移。破骨细胞激活时,NBC 的表达和活性会增加,而抑制 NBC(如使用 S0859)会减弱破骨细胞的生成和骨吸收,减少 FLS 迁移。
- S0859 对 CIA 小鼠模型的影响:在胶原诱导的关节炎(CIA)小鼠模型中,注射 S0859 能减轻爪部肿胀,降低血清中 I 型胶原 C 端肽(CTX-1)水平,减少骨切片中破骨细胞数量和骨吸收面积,使骨密度恢复到接近正常水平。
研究结论和讨论部分指出,炎症细胞因子和 Ca2+会形成一个恶性循环。它们促使 RA-FLSs 分泌 M-CSF,进而促进破骨细胞介导的骨吸收,释放更多 Ca2+,又进一步激活 FLSs,加重 RA 病情。而抑制 NBCn1 能打破这个循环,对细胞因子反馈回路和破骨细胞分化都有抑制作用。这一发现为治疗 RA 提供了新的思路,不再局限于传统的抑制炎症细胞因子等方法,通过调节 FLSs 和破骨细胞之间的相互作用,有望开发出更有效的治疗策略,为众多 RA 患者带来新的希望。