UCMSCs抑制类风湿关节炎FLSs介导的关节炎症和软骨破坏机制研究

摘要

背景：类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是一种常见的自身免疫病，异基因脐带间充质干细胞(umbilical cord-derived mesenchymal stem cells，UCMSCs)移植治疗自身免疫病是一项新技术。我们前期实验已观察到MSCs移植治疗大鼠胶原诱导关节炎(collagen-induced arthritis，CIA)模型有一定疗效。
　　目的：旨在观察UCMSCs移植治疗大鼠CIA模型疗效;并探讨UCMSCs对RA滑膜成纤维细胞(fibroblast-like synoviocytes，FLSs)表达基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)和Cadherin-11的影响，进一步探讨UCMSCs移植对RA软骨破坏和关节炎症的治疗作用机制。
　　方法：体内试验:40只造模成功的Wistar大鼠随机分为MSCs移植治疗组(MSC组，n=20)、细胞对照组（FLS组，n=10）、疾病对照组（CIA组，n=10），10只正常的Wistar大鼠作为正常对照组（Normal组，n=10）。采用AI评分来评价CIA大鼠关节肿胀程度。第17天予MSC组20只CIA大鼠尾静脉注射1×106 UCMSCs，10只FLS组CIA大鼠尾静脉注射等量成纤维细胞作为细胞对照组。第42天处死所有大鼠，外周血分离血清，踝关节HE染色。ELISA法检测血清中TNF-α、TGF-β、IL-1β、IL-6水平。踝关节病理评价关节间隙狭窄程度。收集滑膜组织提取RNA，Real-time PCR检测滑膜组织MMP1、MMP3、MMP13、TIMP1、TIMP3、cadherin-11、integrinβ1和VCAM-1的表达水平。体外实验:取行膝关节置换术的RA和骨关节炎(osteoarthritis，OA)患者滑膜组织，分离培养FLSs至第四代后提取RNA，比较RA与OA FLSs的MMP1、MMP3、MMP13和cadherin-11表达水平。将第四代RA FLSs与UCMSCs用Transwell小室共培养，72小时后提取FLSs和UCMSCs RNA。比较共培养前后FLSs的MMPs和cadherin-11表达水平变化及上清中MMPs含量，并检测UCMSCs在共培养过程中分泌的可溶性细胞因子水平。向培养体系中加入可溶性细胞因子的抑制剂后观察FLSs表达MMPs和粘附分子cadherin-11水平变化。
　　结果：MSC组大鼠关节AI低于FLS组和CIA组(p＜0.05); HE染色示CIA大鼠造模后踝关节出现炎性细胞浸润及关节腔狭窄，但MSC治疗组关节间隙明显好于CIA组和FLS组;CIA组和FLS组TNF-α、IL-1β、IL-6水平均高于正常对照组，MSC治疗组TNF-α、IL-1β、IL-6水平较CIA组和FLS组均有显著下降(p＜0.05);TGF-β在Normal组与CIA组间差异无统计学差异，但输注MSC后TGF-β得到上调(p＜0.01)。CIA大鼠滑膜组织较正常鼠高表达MMP1、MMP3、MMP13和cadherin-11，UCMSCs治疗后，滑膜组织MMPs和cadherin-11表达下调。RA患者FLSs MMP1、MMP3、MMP13和cadherin-11水平明显高于OA患者。经UCMSCs体外共培养后，MMP13、cadherin-11水平有效下调，而MMP1、MMP3反而上调。共培养后UCMSCs表达IDO、HGF、IL-10等可溶性细胞因子水平明显增多。加入IL-10抗体后UCMSCs抑制MMP13和cadherin-11表达的能力减弱。
　　结论：UCMSCs移植能通过抑制炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6，上调抑炎细胞因子TGF-β来减轻CIA大鼠关节炎症;并通过分泌可溶性细胞因子IL-10抑制类风湿关节炎滑膜组织MMPs和cadherin-11表达，从而减轻关节软骨破坏。

目录

声明

缩略词对照表

摘要

第一部分 UCMSCs移植治疗大鼠CIA模型疗效观察

摘要

Abstract

前言

材料与方法

结果

讨论

参考文献

第二部分 脐带间充质干细胞抑制类风湿关节炎滑膜成纤维细胞分泌基质金属蛋白酶

摘要

Abstract

前言

材料与方法

结果

讨论

参考文献

第三部分 脐带间充质干细胞抑制类风湿关节炎滑膜成纤维细胞cadherin-11表达

摘要

Abstract

前言

材料与方法

结果

讨论

参考文献

综述 滑膜成纤维细胞在类风湿关节炎发病机制中的作用

(一)博士在读期间已撰写和发表的学术论文

(二)博士在读期间参加的国际学术会议

(三)博士在读期间参加的国内学术会议

致谢