IL-33通过调控MDSCs功能参与痛风性关节炎自发缓解的作用机制研究

Gouty arthritis is a characteristically intense acute inflammatory reaction that erupts in response to articular deposits of monosodium urate (MSU) crystals. Such attacks often stop rather rapidly, however, the mechanism of resolution of inflammation in gout remains unclear. Studies indicated that the responses of neutrophils to MSU crystals represent a key component of the acute inflammatory response in gouty arthritis. As a newly discoveried damage-associated molecular pattern (DAMP), IL-33 is implicated in neutrophil recruitment. In the gouty arthritis, our previous study demonstrated that IL-33 expression was predominantly increased. Unexpectedly, treatment with IL-33 attenuated neutrophil influx in our previous study. Furthermore, we found that MDSCs which might be promoted by IL-33 was negatively correlated with neutrophil recruitment. Thus, we speculate that IL-33 binds ST2 receptor to enhance MDSCs expansion, mobilization and survival in inflammatory site for inhibiting neutrophils accumulation which lead to gouty arthritis self-resolution. With the help of animal models and clinical sample, our project aims to clarify the mechanism by which IL-33 ameliorates the gouty arthritis through regulating the MDSCs function, and provide a reliable theoretical basis for the new strategies of gouty arthritis treatment.

痛风性关节炎是单尿酸盐结晶沉积关节，引起中性粒细胞大量聚集所致的非感染性炎症，部分患者可出现自我缓解，其机制尚未阐明。IL-33是一种新发现的损伤相关分子模式（DAMP），文献报道在感染性炎症中IL-33对中性粒细胞具有直接和间接募集趋化作用，但申报者前期实验发现：在非感染性炎症中，IL-33明显减少痛风炎症部位中性粒细胞的聚集；研究进一步发现IL-33促进痛风小鼠模型中髓系来源的抑制细胞（MDSCs）的扩增，MDSCs与中性粒细胞数量呈负相关。据此申报者推测，在非感染性的痛风炎症中，IL-33可能通过调控MDSCs功能参与痛风性关节炎自发缓解。为证实上述假设，本项目拟借助动物模型和临床样本，在分子、细胞和整体水平观察IL-33在痛风炎症中对MDSCs的诱生、迁移、存活，以及对中性粒细胞聚集的影响，探讨其参与痛风性关节炎自发缓解的作用及机制，从而为难治性痛风性关节炎提供新的治疗靶点。

痛风是人类最常见的代谢性疾病之一。痛风发作可以在几天内自发缓解。然而，痛风的发病机制仍然是复杂的。 因此，我们对痛风的发病机制做了多方面研究。IL-1超家族的成员白介素33（IL-33）已被证明在许多疾病中起着关键作用。我们的研究表明，IL-33在痛风患者中表达增加，并与CRP正相关。为了探讨痛风患者IL-33表达增加的作用和机制，我们将抗ST2抗体和外源重组IL-33用于模拟人痛风的MSU诱导的腹膜炎动物模型。与对照组相比，具有外源重组IL-33的小鼠显着改善了炎症细胞浸润，而抗ST2阻断IL-33后对MSU诱导的腹膜炎的发展没有影响。此外，在IL-33处理的小鼠中，关键的炎性细胞因子IL-1β明显降低。除此之外，在用IL-33处理的小鼠中观察到了大量具有CD11b + Gr1intF4 / 80 +表型的抗炎MDSC，并且IL-33诱导的MDSC（CD11b + Gr1intF4 / 80 +）的过继转移明显抑制MSU引起的腹膜炎中IL-1β的产生。在此过程中，我们发现与健康对照组相比，痛风患者中CD14+PBMC的比例降低，痛风患者的血清sCD14水平也与健康对照组相比显着降低。此外，sCD14水平与CRP水平呈正相关。同时，在体外实验中探索了MSU对健康志愿者PBMC中CD14水平的影响。结果显示，MSU处理后，巨噬细胞上的CD14表达和培养上清液中的sCD14水平显着降低。然而，在LPS刺激的健康志愿者的PBMC中，膜CD14和sCD14的水平没统计学差异。此外，我们还发现，与野生型小鼠相比，MSU治疗后在α2BAR-Tg小鼠中募集的中性粒细胞数量显着增加。相反，巨噬细胞的数量没有改变。重要的是，在痛风动物模型中，野生型和α2BAR-Tg小鼠之间的IL-1β水平和caspase-1活性没有差异。值得注意的是，α2BAR-Tg小鼠中嗜中性粒细胞迁移的增强取决于嗜中性粒细胞中α2BAR的过度表达，而不是由其他组织或具有α2BAR过度表达的细胞引起的。综上所述，IL-33、sCD14和α2BAR在MSU诱导的炎症反应中起关键作用。