可溶性CD93凝集素样结构域通过抑制HMGB1介导的炎症信号通路缓解关节炎及炎性骨溶解

【字体: 时间:2025年09月20日 来源:International Immunopharmacology 4.7

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  本研究针对类风湿关节炎(RA)中TNF-α和RANKL诱导的炎性骨溶解问题,探讨了可溶性重组CD93凝集素样结构域(rCD93D1)的治疗潜力。研究发现rCD93D1通过阻断HMGB1释放,抑制TRAF6/NF-κB/MAPK信号通路,显著减轻关节肿胀和骨破坏,为RA治疗提供了新的靶向策略。

  

类风湿关节炎(RA)是一种以慢性关节炎症和进行性骨破坏为特征的自身免疫性疾病,严重影响患者生活质量。目前临床治疗主要依赖非甾体抗炎药、免疫抑制剂和生物制剂,但仍存在疗效不足、副作用显著或易复发等问题。炎性骨溶解是RA的核心病理环节,由过度活化的破骨细胞介导,而肿瘤坏死因子α(TNF-α)和核因子κB受体活化因子配体(RANKL)是驱动这一过程的关键细胞因子。近年来,寻找能同时抑制炎症和骨吸收的新型治疗靶点成为研究热点。

在这一背景下,CD93作为一种跨膜糖蛋白,其可溶形式(sCD93)在RA患者滑液中被发现显著升高,但功能未知。本研究团队此前发现CD93的凝集素样结构域(D1)具有抗炎潜力,但其在RA及骨代谢中的作用尚未明确。为此,研究人员在《International Immunopharmacology》发表了这项研究,旨在验证可溶性重组CD93D1(rCD93D1)在关节炎模型中的治疗作用,并深入探索其分子机制。

研究采用胶原抗体诱导性关节炎(CAIA)小鼠模型,通过体内外实验结合多种技术方法展开。关键技术包括:重组蛋白rCD93D1制备(HEK293表达系统)、小鼠CAIA模型构建与治疗评估、酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清炎症因子、Micro-CT分析骨微结构、TRAP染色鉴定破骨细胞、Western blot分析信号蛋白表达与核转位、免疫荧光观察F-actin环形成和p65核 translocation、实时定量PCR检测基因表达、以及Co-IP验证rCD93D1与HMGB1的相互作用。

3.1. Soluble recombinant CD93D1 alleviates experimental rheumatoid arthritis (RA) and inflammation

研究发现,rCD93D1治疗显著降低了CAIA小鼠的爪肿胀程度,并减少了血清中TNF-α、IL-6、C反应蛋白(CRP)和高迁移率族蛋白B1(HMGB1)的水平,表明其有效缓解了全身炎症反应。

3.2. Treatment with rCD93D1 mitigates inflammatory bone loss in RA mice

Micro-CT和骨组织学分析显示,rCD93D1处理提高了骨体积分数(BV/TV)和骨矿物质密度(BMD),减少了破骨细胞表面覆盖度(Oc.S/BS),证明其能抑制炎性骨吸收,保护骨结构。

3.3. rCD93D1 inactivates TNF-α-primed pre-osteoclasts and decreases their multinucleation

在TNF-α预处理的RAW264.7细胞中,RANKL刺激显著促进了破骨细胞分化和多核化,而rCD93D1以剂量依赖方式抑制了TRAP活性、F-actin环形成及相关基因(TRAP、CTSK)表达,且无细胞毒性。

3.4. rCD93D1 inhibits nuclear translocation of NF-κB via TRAF6/TAK1 axis

Western blot和免疫荧光证实,rCD93D1抑制了RANKL诱导的TRAF6表达、TAK1和p65磷酸化,并阻断NF-κB p65核转位,表明其通过干扰TRAF6介导的NF-κB激活通路发挥作用。

3.5. rCD93D1 impedes osteoclastogenesis and inflammation via blocking HMGB1 activation and MAPK signaling

研究进一步发现,rCD93D1剂量依赖性地抑制了ERK、JNK和p38的磷酸化,以及转录因子NFATc1和c-Fos的表达。此外,rCD93D1直接与HMGB1结合,阻断其胞外释放和胞内表达,从而抑制HMGB1/RAGE促炎通路。

3.6. rCD93D1 mitigates osteoclast differentiation and maturation from primary peritoneal macrophages

在原代腹腔巨噬细胞中,rCD93D1同样有效抑制了RANKL诱导的破骨细胞生成和F-actin环形成,证实其作用在不同细胞类型中均具普适性。

4. Discussion

本研究系统阐明了rCD93D1通过靶向HMGB1,抑制TRAF6/NF-κB/MAPK信号级联,进而阻断破骨细胞分化和炎性骨溶解的分子机制。与既往研究相比,该工作首次揭示sCD93在RA中的保护性角色,并明确其D1结构域的核心功能。值得注意的是,重组血栓调节蛋白(结构同源蛋白)已在临床试验中展示良好安全性,提示rCD93D1具转化潜力。

5. Conclusion

综上所述,rCD93D1作为一种新型HMGB1抑制剂,能有效缓解关节炎症状和炎性骨损失,其作用机制涉及多条关键信号通路,为开发RA及其他炎性骨病的治疗策略提供了重要实验依据。未来研究可进一步拓展其在牙周炎、骨质疏松等疾病中的应用价值。

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