骨髓间充质干细胞移植对胶原诱导关节炎大鼠作用机制的研究

Rheumatoid arthritis (RA) is a highly disabling of autoimmune diseases, early joint use to improve disease-modifying antirheumatic drug treatment of RA has reached a consensus, but these joint programs in clinical remission rate was 40% -70%. Condition the development of joint deformities, there is no treatment to repair the cartilage and bone destruction. So finding new and effective treatment of RA is the rheumatism academic circles at home and abroad committed to research hot spot. Mesenchymal stem cells (MSCs) is a high degree of self-proliferation and differentiation potential of stem cells. Recent studies have found that its immunomodulatory effects. Our previous studies have confirmed that MSCs transplantation can improve joint symptoms of collagen-induced arthritis (CIA) in rats. The subject of CIA rats, divided into the early treatment group and the late treatment group by the rat tail vein infusion of MSCs from transplanted rat immune cells and immune molecules, such as multi-angle to explore the mechanism of its immunomodulatory effects; from MSCs in vivo migration, colonization, differentiation, many ways to explore the mechanism of repair of articular cartilage and bone. Experimental and theoretical basis for the clinical use of MSCs transplantation in the treatment of RA.

类风湿关节炎(RA)是一种高度致残性的自身免疫性疾病，目前早期联合使用改善病情的抗风湿药物治疗RA已经达成共识，但是这些联合方案的临床缓解率仅为40%-70%。而病情发展出现关节畸形时，尚无治疗方法能够修复这种软骨及骨的破坏。所以寻找新的有效治疗RA的方法是目前国内外风湿病学界致力研究的热点。间充质干细胞（MSCs）是一种具有高度自我增殖能力和多向分化潜能的干细胞。最近研究发现其具有免疫调节作用。我们的前期研究已证实MSCs移植可以改善胶原诱导关节炎（CIA）大鼠的关节症状。本课题以CIA大鼠为研究对象，分早期治疗组和晚期治疗组经大鼠尾静脉输注MSCs，从移植大鼠的免疫细胞和免疫分子等多角度探讨其免疫调节作用的机制；从MSCs体内迁移、定植、分化多方面探讨其修复关节软骨和骨的作用机制。为临床利用MSCs移植治疗RA提供实验基础和理论依据。

类风湿关节炎(RA)是一种高度致残的自身免疫性疾病。目前治疗主要包括非甾体抗炎药 ( NSAIDs) 和、慢作用抗风湿药( SAARDs) 及生物制剂，但临床缓解率低，副作用大，且不能修复既定关节损伤。间充质干细胞（MSCs）具有高度自我增殖能力、多向分化潜能及免疫调节作用。研究证实MSCs移植可以改善胶原诱导关节炎（CIA）大鼠的关节症状。但BMSCs进入RA患者体内的免疫调节机制及迁移、定植、分化尚不完全清楚，难以对干细胞的干预时机、治疗过程和效果进行准确评估。本课题以CIA大鼠为动物模型，分早期和晚期干预组尾静脉输注BMSCs，从免疫细胞和免疫分子角度探讨其免疫调节作用的机制；通过绿色荧光蛋白（GFP）标记示踪BMSCs在体内迁移、定植、分化，探讨其修复关节作用机制。1免疫调节作用研究：尾静脉注射BMSCs，观察各组CIA大鼠的关节症状、影像学检查及关节病理。早、晚期干预组关节炎指数、关节肿胀程度、影像学及关节病理较CIA对照组改善，早期干预组优于晚期组。42d时留取脾脏，检测早、晚期CIA对照组CD4+CD25+调节性T细胞(1.6±0.6，1.4±0.6)和Foxp3 mRNA(0.88±0.20，0.1±0.12)的表达水平低于健康组和干预组，早期组较晚期组升高 (P<0.05）。检测外周血中细胞因子水平发现，CIA大鼠血清中TNF-α、IL-6水平明显升高，BMSCs干预后TNF-α、IL-6下降，早期干预组优于晚期干预组。2. MSCs在体内迁移、定植、分化：GFP-BMSCs经移植后3d，11d，30d，42d，BMSCs干预组CIA大鼠胸腺、肝、脾、淋巴结冰冻切片行抗GFP免疫组化，均成功检测到GFP阳性细胞，并可持续存在至少42d。干预组关节石蜡切片置于激光共聚焦显微镜下观察，3d时在滑膜及骨髓部位观察到GFP+细胞，11d出现于软骨组织，30d、42d时软骨组织区GFP+细胞逐渐增多。抗II型胶原免疫荧光法检测干预组关节软骨部位（尤其是软骨缺损部位）有抗II型胶原、GFP双阳性细胞。结论：BMSCs体内通过抑制CIA大鼠T、B淋巴细胞异常增殖，上调Foxp3 mRNA表达和Treg细胞水平，抑制血清中TNF-α、IL-6水平调节免疫，同时可以归巢到关节炎症及损伤部位，分化为软骨细胞，参与软骨修复。早期预防性治疗优于晚期治疗。