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HMGB1通过RAF/MEK/ERK信号通路促进PDGF-B介导的类风湿关节炎血管新生机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:International Immunopharmacology 4.8
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本研究针对类风湿关节炎(RA)中异常血管新生加剧炎症的关键难题,揭示了HMGB1通过激活RAF/MEK/ERK信号轴促进PDGF-B产生的分子机制。研究人员发现RA患者中HMGB1与PDGF-B显著上调,通过体外实验证实HMGB1诱导滑膜成纤维细胞(RASFs)分泌PDGF-B进而促进血管内皮细胞(HUVECs)血管生成,为开发靶向HMGB1/PDGF-B通路的RA治疗策略提供理论依据。
类风湿关节炎(RA)被称为"不死的癌症",其典型特征是滑膜组织异常增生形成血管翳,导致关节软骨和骨组织的不可逆损伤。这种病理过程中,新生的血管如同"补给线"般持续为炎症部位输送免疫细胞和营养,使得炎症反应愈演愈烈。尽管已知血管内皮生长因子(VEGF)等促血管生成因子参与其中,但调控这一恶性循环的关键分子机制尚未完全阐明。近年来,高迁移率族蛋白B1(HMGB1)作为具有双重功能的警报素(alarmin),在多种炎症性疾病中被发现扮演重要角色,但其在RA血管新生中的具体作用仍是一团迷雾。
中国台湾地区的研究团队通过分析GEO数据库GSE77298数据集,首次发现RA患者中HMGB1与血管标志物CD34、促血管因子PDGF-B表达显著升高。为揭示其机制,研究人员采用RA滑膜成纤维细胞系MH7A和人脐静脉内皮细胞(HUVECs)模型,结合胶原诱导性关节炎(CIA)小鼠实验,系统研究了HMGB1调控血管新生的分子途径。
研究主要运用了以下关键技术:GEO数据库生物信息学分析、免疫印迹(Western blot)检测信号通路蛋白磷酸化水平、酶联免疫吸附试验(ELISA)定量细胞因子分泌、Matrigel基质胶血管形成实验评估血管新生能力,以及小分子抑制剂干预实验验证信号通路特异性。
【HMGB1和PDGF-B水平在RA样本中上调】
通过生物信息学分析发现,RA患者滑膜组织中HMGB1表达较健康对照显著升高2.3倍,且与PDGF-B表达呈正相关(r=0.68)。实验证实胶原诱导性关节炎(CIA)小鼠关节中HMGB1和PDGF-B蛋白水平分别增加3.1倍和4.2倍,伴随血管密度增加。
【HMGB1通过RAF/MEK/ERK信号通路诱导PDGF-B产生】
在RASFs中,外源性HMGB1刺激使PDGF-B分泌量呈剂量依赖性增加,最高达基础水平的4.8倍。机制研究表明,HMGB1可在15分钟内快速激活RAF磷酸化,继而依次诱导MEK和ERK磷酸化。使用ERK抑制剂U0126可完全阻断HMGB1诱导的PDGF-B上调。
【PDGF-B抗体抑制HMGB1诱导的血管新生】
条件培养基实验显示,HMGB1处理的RASFs培养基可使HUVECs形成完整血管网络,管状结构长度增加3.5倍。而加入PDGF-B中和抗体后,血管形成能力降低67%,证实PDGF-B是HMGB1促血管作用的关键效应分子。
这项研究首次阐明HMGB1通过RAF-MEK-ERK级联反应促进PDGF-B产生的分子机制,为理解RA血管新生提供了新视角。临床意义在于:一方面,HMGB1/CD34/PDGF-B表达谱可作为RA活动度的潜在生物标志物;另一方面,靶向HMGB1/PDGF-B轴可能成为阻断RA病理进展的新策略。研究者特别指出,相较于已广泛研究的VEGF通路,PDGF-B在维持血管稳定性方面作用更持久,这为开发既能抑制新生血管又避免正常血管损伤的靶向疗法提供了重要线索。该成果发表于《International Immunopharmacology》,为RA治疗领域贡献了具有转化价值的基础研究发现。
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