类风湿关节炎缓解期滑膜成纤维细胞的独特转录组特征通过内皮细胞功能障碍维持疾病记忆

本研究针对类风湿关节炎(RA)患者病情反复发作的临床难题，发现即使炎症消退后，滑膜成纤维细胞(FLSs)仍通过表观遗传记忆维持促炎特性。研究人员通过TNF-α诱导转基因小鼠模型，结合转录组学和功能实验，首次揭示缓解期FLSs通过分泌因子破坏内皮细胞功能，抑制血管新生。该研究为理解RA复发机制提供了新视角，并为开发靶向缓解期治疗的策略奠定理论基础。

　　

类风湿关节炎(RA)患者常经历病情反复发作的循环过程，这种"发作-缓解"的疾病模式给临床治疗带来巨大挑战。虽然现有治疗能在短期内控制炎症，但多数患者无法实现完全缓解。越来越多的证据表明，滑膜组织中特殊的成纤维细胞(FLSs)在慢性炎症过程中会发生表观遗传重编程，形成"炎症记忆"，成为病情复发的关键推手。然而，当关节炎症进入临床缓解期时，这些被"改造"过的FLSs究竟处于什么状态？它们是否仍在暗中破坏关节稳态？这些问题长期困扰着研究人员。

美国埃默里大学的研究团队在《Communications Biology》发表的重要研究，首次系统揭示了缓解期FLSs的分子特征及其对血管内皮细胞的破坏作用。研究采用可诱导表达人TNF-α的转基因小鼠模型(iTNF-tg)，通过精确控制多西环素给药模拟RA的炎症期和缓解期，结合高通量转录组测序、流式细胞术、血管形成实验等多项技术，发现缓解期FLSs虽然不再引起明显的组织损伤，但其转录组特征仍高度类似炎症状态，并能通过分泌特定因子损害内皮细胞功能。

关键技术方法包括：1)建立iTNF-tg小鼠的炎症期(3周多西环素)和缓解期(3周停药)模型；2)从关节分离FLSs进行流式分选(PDGFRA⁺CD45^-CD31^-)和转录组测序；3)体外共培养系统和条件培养基处理人脐静脉内皮细胞(HUVECs)和真皮微血管内皮细胞(HDMECs)；4)单细胞RNA-seq数据分析K/BxN血清转移模型中的细胞互作网络。

Phenotypic changes in inflammation and angiogenesis were reversible in the resolution phase
组织学分析显示，iTNF-tg小鼠在炎症期出现典型的滑膜增生、血管新生和巨噬细胞浸润，而缓解期这些病理特征基本消失。免疫组化证实炎症标志物F4/80和内皮标志物CD31的表达水平在缓解期恢复正常，表明TNF-α驱动的表型变化具有可逆性。

The transcriptomic signature of the FLS from the iTNF-tg was largely irreversible
令人惊讶的是，转录组分析揭示缓解期FLSs仅有5.94%的上调基因和0.27%的下调基因恢复至稳态水平。主成分分析(PCA)显示缓解期FLSs形成独立聚类，与人类RA-FLSs共享113个差异基因，这些基因受STAT1/2和IKZF2转录因子调控，富集于干扰素信号和补体激活通路。

Molecular Pathway enrichment prediction analysis of the DEGs in FLSs from different phases of arthritis
通路分析发现缓解期FLSs持续激活免疫反应相关通路(如IL-18信号)，同时下调细胞周期调控基因。qPCR验证关键基因如促炎因子S100a8持续高表达，而促修复因子Bmp4保持低表达，这种"分子疤痕"特征解释了FLSs的长期记忆效应。

Expression of cytokine and adaptive-immune inflammatory genes
当用TNF-α二次刺激时，缓解期FLSs表现出比稳态FLSs更强的促炎反应(Cxcl10、Il17a上调10-15倍)，同时上调免疫调节因子IL-10和TGF-β，显示其试图平衡炎症的双面性。

Resolution phase FLSs exhibit reduced viability, cell death induction, and G0/G1-phase arrest
功能实验发现缓解期FLSs自身出现G0/G1期阻滞和凋亡增加(Sub-G0/G1期细胞增加2.5倍)，这解释了为何它们在体内不再引起滑膜增生。

FLSs in the resolution phase impair endothelial cell tube formation and proliferation
关键发现是缓解期FLSs条件培养基使HUVECs的血管形成能力降低60%，并诱导早期凋亡。单细胞通讯分析揭示缓解期内皮细胞接收的SEMA3信号增多，而促血管的VEGF信号减少，这种失衡可能是血管修复障碍的主因。

这项研究突破了传统认为缓解期是"静止期"的认知，提出FLSs在分子层面仍保持"战斗状态"的新观点。其重要意义在于：1)首次系统描绘缓解期FLSs的分子图谱，为开发表观遗传靶向药物提供新靶点；2)阐明FLSs-内皮细胞互作在疾病复发中的核心作用，提示联合抗血管治疗的必要性；3)提出的"分子疤痕"概念可推广至其他慢性炎症疾病的研究。未来需要探索如何消除这种有害的记忆，真正重置关节的分子稳态。