视黄酸调控CD4+T细胞分化对类风湿关节炎炎性反应的缓解作用及机制

In recent years vitamin A has gained increasing attention for its immunoregulatory function.All-trans retinoic acid (RA),the bioactive derivative of vitamin A,plays an indispensible role in inducing cellular differentiation that CD4+ naive T cell developing into Th2 and Treg cell,and at the same time suppressing the differentiation to Th1 and Th17 cell.Population-based studies show that low serum retinoic acid level is relative to rheumatoid arthritis,an autoimmun disease that with a high rate of disability and mortality.The potential pathological mechanism of rheumatoid arthritis is related to the enhanced level of Th1 and Th 17 cell activity and their relative proinflammatory cytokines expression.In animal studies,retinoic acid is proven to relieve the symptoms of rheumatoid arthritis. Thus,we suppose that retinoic acid can relieve rheumatoid arthritis symptoms by regulating CD4+ naive T cell differentiation.In this study,we plan to establish collagen induced arthritis (CIA) mouse model and CIA mouse joint capsule/articular cartilage organ culture model to study the more specific process of RA relieving rheumatoid arthritis symptoms by regulating CD4+ naive T cell differentiation through animal experiment,organ culture,cell co-culture and other molecular biology techniques.The study will provide new information on immunoregulatory function of vitamin A,and imply new therapeutic interventions in treating rheumatoid arthritis.

近些年维生素A的免疫调节功能广受关注。其活性代谢产物视黄酸（RA）能促进CD4+幼稚T细胞向Th2及Treg细胞方向分化，抑制其向Th1和Th17细胞方向分化，并抑制相应细胞因子释放。类风湿关节炎是一种自身免疫性疾病，Th1和Th17细胞的激活及促炎细胞因子的释放，是其重要发病机制之一。近年研究表明，血清RA含量与类风湿关节炎发病有关；RA可以缓解类风湿关节炎动物的症状。我们据此假设: RA可通过调控CD4+幼稚T细胞分化来缓解类风湿关节炎症状。本课题拟利用Ⅱ型胶原诱导的类风湿关节炎(CIA)小鼠模型和CIA小鼠关节囊/关节软骨体外培养模型，通过动物实验、器官培养、细胞共培养等研究方法，研究RA在体内和体外通过调控CD4+幼稚T细胞Th1/Th2和Th17/Treg分化，对类风湿关节炎炎性反应的缓解作用及其机制。本研究将为维生素A的免疫调节功能开拓新的应用方向，具有重要理论意义和应用价值。

类风湿关节炎（RA）是一种自身免疫性疾病，Th1和Th17细胞激活及促炎细胞因子释放是其重要发病机制之一。全反式视黄酸（ATRA）是维生素A在体内代谢的活性产物，能促进CD4+幼稚T细胞向Th2及Treg细胞方向分化，抑制其向Th1和Th17细胞方向分化，并抑制相应细胞因子释放。据此假设：视黄酸可通过调控CD4+幼稚T细胞分化来缓解RA症状。本研究以II型胶原诱导关节炎模型（CIA）大鼠、体外诱导滑膜炎模型和RA患者滑膜细胞株HFLS-RA为研究对象，探讨了ATRA对CIA大鼠关节炎的缓解作用及可能的机制。动物实验结果证实，ATRA预防性给药可延迟CIA大鼠关节炎的发生，抑制血清IL-17和TNF-α分泌，增加IL-10；下调膝关节解整联蛋白金属蛋白酶和MMP-3的表达，继而推迟或减轻CIA大鼠关节炎形成期的炎症反应。缓解性给药研究结果证实，ATRA可降低CIA大鼠关节炎评分，减轻大鼠膝关节滑膜炎病理评分，以0.50mg/kg·bw剂量效果最好；可降低CIA大鼠血清促炎细胞因子TNF-α、IL-6和IL-2的浓度，增加抑炎细胞因子IL-4和IL-10的浓度；可降低血液Th1、Th17细胞比例，升高Treg细胞比例，继而降低Th1/Th2、Th17/Treg的比值；可抑制T-bet mRNA表达水平，上调Foxp3 mRNA表达水平。提示，ATRA可通过调节细胞因子和转录因子的水平调控CD4+T细胞分化，纠正Th1-Th2、Th17-Treg平衡失衡，缓解CIA的关节炎症状及病理损伤。滑膜体外培养研究结果显示，ATRA可减少滑膜培养基中IL-6、TNF-α和MMP-9的浓度，下调滑膜ADAMTS-4和MMP-3的表达。提示ATRA可抑制LPS诱导的滑膜炎体外模型中促炎细胞因子和软骨损伤相关蛋白的表达，对滑膜炎炎症及其关节破坏有潜在的有利作用。细胞实验证实，ATRA可抑制TNF-α诱导的HFLS-RA细胞增殖、迁移，下调MMP1、MMP2、MMP3、MMP9和β-catenin的表达水平，上调基质金属蛋白酶抑制剂TIMP-1和磷酸化β-catenin的表达水平。提示ATRA可能通过抑制滑膜细胞增殖、调节MMPs/TIMPs平衡，抑制滑膜细胞迁移，减轻滑膜炎症，减少关节病理损害；抑制滑膜成纤维细胞增殖作用可能与调控Wnt/β-catenin信号通路有关。本课题对炎症因子和