新转录因子SOX5对促炎因子诱导RANKL基因表达和破骨细胞分化的影响

"炎症-RANKL-破骨细胞"是导致类风湿关节炎（RA）骨侵蚀的关键通路，阐明促炎因子如何诱导RANKL基因表达，对于理解炎性骨侵蚀的病理机制和寻找特异性治疗靶标有重要意义。.我们前期研究发现RANKL基因启动子区-1844区一个新转录因子SOX5结合位点参与调控TNFα诱导的RANKL转录。本研究通过构建重组SOX5腺病毒表达载体、RANKL启动子荧光素酶报告载体、RNA干扰、Real-time PCR、Western-blot、激光共聚焦、染色质免疫共沉淀、组织病理学等技术，全面观察转录因子SOX5通路对TNFα等多种促炎因子诱导的RANKL mRNA和蛋白表达、启动子转录活性、启动子和转录因子相互作用的影响；以及对下游破骨细胞形成、破骨细胞功能、标记基因表达、胞内信号通路的影响。本研究将有可能阐明RA等炎性骨侵蚀过程中的关键分子。

骨侵蚀是类风湿关节炎（Rheumatoid arthritis，RA）基本病理特征。尽管发病机制尚不明确，炎症导致破骨细胞过度激活是RA发生骨侵蚀的关键环节。已知促炎因子主要通过核因子кb受体活化因子配体(RANKL)调控破骨细胞分化激活。阐明促炎因子如何诱导RANKL基因表达，对于理解炎性骨侵蚀的病理机制和寻找特异性治疗靶标有重要意义。我们前期研究发现RANKL基因启动子区-1844区一个新转录因子SOX5结合位点参与调控TNFα诱导的RANKL转录。SOX家族基因主要参与调控胚胎发育和决定细胞命运。迄今为止，SOX5对RANKL、破骨细胞的影响或在RA的作用尚不清楚。本研究以申请人前期原创性的发现为基础，着重研究SOX5通路对促炎因子诱导RANKL表达影响及机制。SOX家族有20多个成员，我们首先检测了不同SOX家族成员在RA滑膜组织中的表达情况，发现以SOX5表达上调最为明显。通过Real-time PCR、ELISA及免疫组织化学等方法，我们证实RA血清、关节液及滑膜组织中SOX5表达显著高于OA或健康志愿者。以不同促炎因子（IL-1β, TNF-α 或IL-6）刺激RA原代滑膜成纤维细胞（RASF）或RA滑膜成纤维细胞系MH7A，能显著上调细胞中SOX5和RANKL 表达。免疫荧光显示，IL-6能促进MH7A中RANKL和SOX5结合。进一步采用Chip技术证明，IL-6能促进SOX5在RANKL启动子区的结合。采用重组SOX5腺病毒表达载体在MH7A中过表达SOX5后，RANKL mRNA表达显著上调；采用lentivirus-siSOX5沉默SOX5后，MH7A中IL6诱导的RANKL 表达显著抑制。在胶原诱导关节炎鼠模型关节局部沉默SOX5后，关节炎症及骨侵蚀减轻，同时滑膜组织中SOX和RANKL表达及破骨细胞数目显著降低。但SOX5对下游破骨细胞分化无直接影响。我们研究：首次报道SOX5在RA关节组织中明显高表达，参与RA病理过程；揭示了转录因子SOX5的新功能: 在炎症环境促进SOX5能结合导RANKL基因启动子区域，调控RANKL基因表达；局部抑制SOX5表达，能显著抑制关节炎鼠骨侵蚀发生。我们的研究表明SOX5是RA中介导炎性骨侵蚀过程中的关键分子之一，抑制SOX5表达可能成为阻止RA骨侵蚀的新靶标。