类风湿关节炎类成纤维细胞滑膜细胞分泌的HAPLN1通过PI3K/AKT/NF-κB信号通路驱动巨噬细胞M1型极化

《Arthritis Research & Therapy》：An in-depth in vitro study decodes hapln1-induced proinflammatory m1 macrophage polarization via FLSs- MΦ crosstalk: integrating bioinformatic analysis to functional study

　　

摘要

背景

根据我们之前的研究，透明质酸和蛋白聚糖连接蛋白1（HAPLN1）由类成纤维细胞滑膜细胞（FLSs）分泌，在类风湿性关节炎（RA）中会促进炎症反应。在本研究中，我们旨在进一步探讨HAPLN1在RA发病机制中的作用，特别是其对巨噬细胞（MΦ）的影响。

方法

我们从GEO数据库获取了人类和小鼠滑膜来源的单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，以表征HAPLN1⁺ FLSs的特征。从RA患者的滑膜组织中分离出RA-FLSs。通过转染HAPLN1过表达（HAPLN1^OE）和小干扰RNA（si-HAPLN1）载体来开展功能获得和丧失实验。将来自THP-1细胞系的MΦ与RA-FLSs在Transwell系统中共同培养，或用重组HAPLN1（rHAPLN1）处理。使用CCK-8和EdU检测法评估MΦ的活力，通过流式细胞术评估M1极化情况。利用RNA测序（RNA-seq）检测mRNA表达水平，通过免疫荧光、Western blot和逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）评估炎症细胞因子的表达和信号通路激活。

结果

scRNA-seq分析显示RA-FLSs中HAPLN1表达升高，同时细胞外基质相关基因（如COMP、MMP13）的表达也上调。细胞-细胞相互作用分析表明HAPLN1⁺ FLSs与MΦ之间存在强烈相互作用。HAPLN1^OE RA-FLSs在共培养条件下促使MΦ向促炎型M1表型极化，表现为iNOS、CD80、IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-8的表达增加。rHAPLN1处理的MΦ同样表现出更高的活力、更强的M1极化比例以及升高的促炎细胞因子水平。相反，si-HAPLN1处理的RA-FLSs降低了M1极化程度，但补充rHAPLN1可以逆转这一效应。RNA-seq和进一步验证实验表明，rHAPLN1通过PI3K/AKT/NF-κB信号通路促进MΦ极化。

结论

本研究首次证明RA-FLS分泌的HAPLN1通过PI3K/AKT/NF-κB信号通路驱动M1极化，突显了其在RA中的致病作用及其作为治疗靶点的潜在价值。

背景

根据我们之前的研究，透明质酸和蛋白聚糖连接蛋白1（HAPLN1）由类成纤维细胞滑膜细胞（FLSs）分泌，在类风湿性关节炎（RA）中会促进炎症反应。在本研究中，我们旨在进一步探讨HAPLN1在RA发病机制中的作用，特别是其对巨噬细胞（MΦ）的影响。

方法

我们从GEO数据库获取了人类和小鼠滑膜来源的单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据，以表征HAPLN1⁺ FLSs的特征。从RA患者的滑膜组织中分离出RA-FLSs。通过转染HAPLN1过表达（HAPLN1^OE）和小干扰RNA（si-HAPLN1）载体来开展功能获得和丧失实验。将来自THP-1细胞系的MΦ与RA-FLSs在Transwell系统中共同培养，或用重组HAPLN1（rHAPLN1）处理。使用CCK-8和EdU检测法评估MΦ的活力，通过流式细胞术评估M1极化情况。利用RNA测序（RNA-seq）检测mRNA表达水平，通过免疫荧光、Western blot和逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）评估炎症细胞因子的表达和信号通路激活。

结果

scRNA-seq分析显示RA-FLSs中HAPLN1表达升高，同时细胞外基质相关基因（如COMP、MMP13）的表达也上调。细胞-细胞相互作用分析表明HAPLN1⁺ FLSs与MΦ之间存在强烈相互作用。HAPLN1^OE RA-FLSs在共培养条件下促使MΦ向促炎型M1表型极化，表现为iNOS、CD80、IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-8的表达增加。rHAPLN1处理的MΦ同样表现出更高的活力、更强的M1极化比例以及升高的促炎细胞因子水平。相反，si-HAPLN1处理的RA-FLSs降低了M1极化程度，但补充rHAPLN1可以逆转这一效应。RNA-seq和进一步验证实验表明，rHAPLN1通过PI3K/AKT/NF-κB信号通路促进MΦ极化。

结论

本研究首次证明RA-FLS分泌的HAPLN1通过PI3K/AKT/NF-κB信号通路驱动M1极化，突显了其在RA中的致病作用及其作为治疗靶点的潜力。