髓过氧化物酶（MPO）在强直性脊柱炎（AS）中的作用及间充质干细胞（MSCs）对其调节作用的研究进展

本文聚焦强直性脊柱炎（AS），探究髓过氧化物酶（MPO）作用及间充质干细胞（MSCs）对其调节影响。

　　

一、引言

强直性脊柱炎（Ankylosing Spondylitis，AS）是一种慢性炎症性疾病，主要累及脊柱、韧带和肌腱，与非放射学轴性脊柱关节炎同属轴性脊柱关节炎范畴。尽管对其研究不断深入，但病因和发病机制仍不明确，目前提出了多种假说，如关节炎发生、错误折叠、分子模拟和 HLA - B27 同源二聚体等。高炎症水平和细胞因子网络失衡在 AS 的发病和进展中起着重要作用。当前，AS 的治疗方法多样，包括运动、物理治疗、药物和手术等，其中药物治疗是主要手段，如肿瘤坏死因子 - α（TNF - α）抑制剂、白细胞介素 - 17（IL - 17）抑制剂和非甾体抗炎药（NSAIDs）等，但这些药物存在副作用且部分患者疗效有限，因此寻找更有效的治疗方法至关重要。

髓过氧化物酶（Myeloperoxidase，MPO）属于血红素过氧化物酶超家族，主要由中性粒细胞的嗜天青颗粒合成，在病理条件下，单核细胞和巨噬细胞也能产生。MPO 在多种疾病中发挥致病作用，如动脉粥样硬化和病毒感染等，在一些自身免疫性疾病（如多发性硬化症和类风湿关节炎）中也参与驱动自身免疫炎症，但它在 AS 中的作用尚不明确。

间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells，MSCs）具有抗炎和免疫调节功能，来源于中胚层，可在多种组织中找到，在特定条件下能分化为软骨、骨等，还能通过细胞间接触或旁分泌途径在自身免疫性疾病中发挥免疫调节作用。已有研究表明 MSCs 在 AS 治疗方面有潜力，但 MSCs 对 AS 炎症和免疫反应的影响仍有待深入研究。本研究旨在明确 MPO 在 AS 单核细胞中的调节作用及其与 AS 免疫指标的关系，同时探究 MSCs 对 AS 中 MPO 介导的生物学效应的影响，为优化基于 MSCs 的 AS 生物治疗提供新视角。

二、方法

1. 研究对象：选取 2022 年 4 月至 7 月在山东第二医科大学附属潍坊人民医院就诊的 26 例 AS 患者作为实验组，21 例年龄和样本量匹配的同期在该院体检的健康人作为对照组。AS 患者依据 1984 年美国风湿病学会修订的纽约标准进行诊断，排除近一年接受生物治疗、患有类风湿关节炎等其他风湿性疾病、感染性疾病以及孕妇或哺乳期女性等人群。采集所有参与者的新鲜血液样本，并记录性别、年龄、C 反应蛋白（CRP）、红细胞沉降率（ESR）、血小板计数（PLT）等信息。
2. 实验方法
   • 外周血单个核细胞（PBMCs）分离：通过离心从新鲜外周血样本中收集血浆并储存于 - 80℃，剩余血液加入等量磷酸盐缓冲液（PBS）后，小心铺在 Ficoll - Paque 溶液上，离心后吸取中间含细胞层，用 PBS 洗涤两次得到 PBMCs 用于实验。
   • 实时定量聚合酶链反应（RT - qPCR）：使用 Trizol 试剂从 PBMCs 中提取总 RNA，采用逆转录 RT 试剂盒和 SYBR Green Mastermix 试剂盒进行 RT - qPCR 检测 MPO mRNA 的表达，通过 2^?ΔΔCt计算相对表达量，使用特定的人基因引物进行扩增。
   • 细胞因子检测：采用流式细胞术微球阵列法检测血浆中 IL - 2、IFN - γ、IL - 17A、IL - 6、TNF - α、IL - 4 和 IL - 10 的浓度，并使用 FCAP Array 软件进行数据分析。
   • 人脐带 MSCs 的分离与培养：从新鲜脐带中收集华通氏胶，去除膜和血管后剪成小块，放入含 DMEM - F12 培养基和 10% 胎牛血清的培养瓶中培养，每 3 天更换培养基，细胞长至 80% 融合时传代，通常使用 3 - 5 代细胞进行后续实验。
   • THP - 1 细胞培养：将 THP - 1 细胞以 2 - 5×10⁵/ml 的密度在 5% CO₂、37℃条件下培养，细胞融合达 80% 时每 3 天更换培养基。
   • MSC 和 THP - 1 细胞共培养系统构建：将处于对数生长期的 MSCs 离心重悬后接种于培养板，过夜贴壁，然后加入对数生长期的 THP - 1 细胞构建 1:5 共培养系统，设置四组：THP - 1 细胞空白组、LPS 刺激的 THP - 1 细胞组、THP - 1 + MSC 共培养组和 LPS + THP - 1 + MSC 组，培养 24 小时后收集培养上清和 THP - 1 细胞进行后续检测。
   • 统计分析：使用 GraphPad Prism 8.0.2 软件进行统计分析，连续数据以$\backslash bar\{x\}\backslash pm\; SEM$表示，根据数据分布情况选择合适的检验方法进行组间比较和相关性分析，P < 0.05 为差异具有统计学意义。

三、结果

1. MPO 在 AS 患者和健康对照者 PBMCs 中的表达：RT - qPCR 检测结果显示，AS 患者 PBMCs 中 MPO mRNA 的表达显著高于健康对照组。
2. MPO 表达与 AS 炎症生物标志物的相关性：Pearson 相关性分析表明，AS 患者中 MPO mRNA 表达与 CRP 和 ESR 呈正相关，与年龄和血小板计数无显著相关性，提示 MPO 与 AS 的炎症状态相关。
3. AS 患者血浆中细胞因子的变化：流式细胞术分析显示，与健康对照组相比，AS 患者血浆中 IL - 2、TNF - α、IFN - γ、IL - 4、IL - 10、IL - 6 和 IL - 17A 的水平均明显升高，表明 AS 患者存在显著的免疫紊乱和免疫炎症，其中 IL - 4 和 IL - 10 作为 M2 巨噬细胞相关细胞因子的升高可能是机体促进组织再生和修复的代偿性反应。
4. MPO 与 AS 免疫炎症细胞因子的关联：在 AS 患者中，PBMCs 中 MPO mRNA 表达与血浆中 IL - 2、IL - 4、IL - 6、TNF - α 和 IFN - γ 呈正相关，与 IL - 10 和 IL - 17A 无显著相关性，表明 MPO 可能通过调节细胞因子平衡和细胞因子介导的免疫炎症参与 AS 的发病和进展。
5. 脐带源 MSCs 对单核细胞中 MPO 表达的调节作用：研究发现脐带源 MSCs 对 LPS 刺激的 THP - 1 细胞中 MPO mRNA 表达具有显著抑制作用，提示 MSCs 可通过抑制 MPO 介导的生物学效应减轻 AS 炎症。
6. 脐带源 MSCs 对 LPS 刺激的 THP - 1 细胞细胞因子分泌的影响：在共培养系统中，MSCs 干预后，IL - 4 呈现负反馈效应，IL - 6 大量产生，提示其在维持 MSCs 生物学功能中的关键作用。LPS 刺激导致 TNF - α 和 IL - 17A 等促炎细胞因子分泌增加，抗炎细胞因子 IL - 10 分泌减少；而 MSCs 与 THP - 1 细胞共培养时，显著抑制了 LPS 刺激的 THP - 1 细胞中 IL - 17A 和 TNF - α 的分泌，促进了 IL - 10 的产生，表明 MSCs 通过下调 MPO 和促炎细胞因子在 AS 中发挥显著的抗炎作用。

四、讨论

尽管免疫失调和炎症反应在 AS 中的重要作用已被提出，但 AS 的发病机制仍不清楚，阐明其免疫和炎症调节的潜在机制对寻找更有效的治疗方法至关重要。本研究发现，AS 患者中 MPO 表达显著上调且与细胞因子失衡相关，表明 MPO 可能是 AS 潜在的免疫治疗靶点。

MPO 主要由中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞表达，在炎症或免疫激活条件下，单核细胞和巨噬细胞产生的 MPO 增加，可导致炎症和组织损伤，还参与免疫和炎症反应的复杂信号级联。此前有研究暗示 MPO 在 AS 中可能作为生物标志物，参与调节吞噬体途径激活，促进成纤维细胞活化和炎症反应，本研究进一步支持了 MPO 作为 AS 自身免疫炎症生物标志物的关键作用，可用于评估 AS 的炎症状态。

多种炎症细胞因子参与 AS 的发生发展，TNF - α 和 IL - 17A 是生物靶向治疗的关键靶点，针对它们的单克隆抗体或拮抗剂已广泛应用于 AS 治疗。除 TNF - α 和 IL - 17A 外，其他细胞因子如 IL - 6 和 IFN - γ 也可能参与 AS 发病，但针对它们的治疗效果不佳，因此需要寻找更有效的生物靶向治疗靶点。本研究中，AS 患者血浆中促炎细胞因子和抗炎细胞因子 IL - 10 均升高，提示免疫失衡，IL - 10 可能起负反馈调节作用，这些结果表明 MPO 在调节 AS 细胞因子平衡和免疫反应中具有潜在作用，其具体调节机制有待进一步研究。

已有研究表明 MSCs 具有抗炎、免疫调节等作用，临床案例也显示干细胞移植可缓解 AS 症状。本研究首次发现人脐带源 MSCs 不仅显著抑制 LPS 刺激的单核细胞中 MPO 表达和 IL - 17A、TNF - α 的分泌，还促进 IL - 10 的产生，提示 MSCs 可能通过抑制单核细胞中 MPO 表达对 AS 发挥治疗作用。

然而，本研究存在一些局限性。首先，未收集更多患者基线信息，如疾病活动指数 BADAI，可能影响研究结论；仅在 PBMCs 中证实了 MPO 表达失调，未进一步研究其在 AS 特定免疫细胞中的表达及蛋白水平的变化。其次，未明确 MPO 调节单核细胞免疫和炎症反应的分子机制，以及 MSCs 调节 MPO 的下游信号通路和关键靶点。最后，在 THP - 1/MSC 共培养系统中，未评估不同时间细胞因子产生的动态变化，无法深入了解促炎和抗炎细胞因子之间的反馈调节。未来研究将进一步探索 MSCs 调节 MPO 的作用和机制，为优化 AS 生物治疗提供更深入的见解。

五、结论

MPO 在 AS 中显著上调，可能影响 AS 细胞因子失衡，是潜在的免疫治疗靶点。MSCs 可显著抑制单核细胞介导的炎症反应，下调 MPO 表达，具有缓解 AS 症状和抑制疾病进展的潜力，但这些研究结果仍需在体外和体内深入研究加以验证。