基于Th17-STAT3正反馈通路的艾灸治疗RA抗炎机制研究

This project is based on two completed NSFC project including "The signaling mechanism of moxibustion treatment on RA synovial cell" and "The GC signaling mechanism of moxibustion treatment on RA" and further exploring Th17 cytokine signaling and its positive feedback loop mechanism of moxibustion treatment on RA. Rheumatoid arthritis is characterized as consist synovial inflammation. To date, Th17 cell and its stat3 signaling play an important role in the process of synovial inflammation. Acupuncture and moxibustion were proved safe and effective for RA treatment. Therefore, we hypothesis moxibustion effect on RA is based on IL-17 and its key signaling pathway stat3 and its positive feedback loop. To test this hypothesis, this project will conduct series of studies on the mechanism of th17 cell and IL-17-STAT3 signaling by employing advanced gene chip, western blot techniques thereby further uncover the mechanism of moxibustion treatment on RA.

本课题是在我们已完成的国家自然科学基金项目"艾灸调控RA滑膜细胞功能的分子信号机制研究"和"艾灸治疗RA抗炎效应的糖皮质激素信号机制研究"取得重要进展基础上的深化与拓展。基于"滑膜炎症是RA突出的病理特征、新型的Th17细胞及其STAT3炎性信号转导通路正反馈激活在RA急-慢性滑膜炎症转化中扮演重要角色、艾灸具有确切的抗炎效应"的认识，提出"艾灸抑制Th17炎性细胞因子IL-17A及其诱导的炎症信号转导通路正反馈是其发挥抗炎效应的重要机制"假说，在中医针灸理论的指导下，从艾灸的抗炎效应出发，以Th17细胞及其代表细胞因子IL-17A为核心，Th17细胞因子介导的炎性细胞信号正反馈通路为主线，运用流式细胞仪、siRNA转染基因沉默、全基因表达谱芯片等方法技术，开展多层次的基于Th17-STAT3正反馈通路的艾灸治疗RA抗炎机制研究，对于更深入揭示艾灸治疗RA的作用机理与科学基础具有重要意义。

国外新的研究表明，Th17分泌的细胞因子IL-17及其IL-17-STAT3炎性信号转导通路正反馈激活在类风湿关节炎（RA）急-慢性滑膜炎症转化中扮演重要角色。艾灸对RA具有确切抗炎效应，但是艾灸对于RA抗炎效应机制是否有IL-17-STAT3正反馈通路参与还尚未明了。本实验采用siRNA转染方法分别沉默、过表达IL-17-STAT3通路中关键因子IL-17、IL-6，开展基于Th17-STAT3正反馈通路的艾灸治疗RA抗炎机制研究。研究发现：（1）艾灸“足三里、肾俞”能够降低RA弗氏佐剂模型(AA)大鼠踝关节肿胀度、足趾缩腿嘶鸣评分，并能延长大鼠热痛阈，具有消肿、镇痛作用。（2）艾灸能够降低RA模型大鼠血清谷氨酸、IL-1b、TNF-a、RANKL、IL-17A、IL-6水平；上调血清TGF-ß水平，抑制RA模型踝关节组织IL-17AmRNA、IL-6mRNA、N2bmRNA表达。说明艾灸对RA关键促炎细胞因子以及诱导炎症痛的重要神经递质具有抑制作用。（3）艾灸能够抑制IL-17-STAT3正反馈通路的关键信号因子STAT3、RORrt蛋白表达以及诱导IL-17分泌的启动因子IL-6分泌，从而抑制IL-17-STAT3炎症正反馈通路，达到抗炎效果。（4）IL-17基因过表达能够升高RA大鼠血清谷氨酸水平、促进RA大鼠踝关节组织N2b表达；IL-17基因沉默能够抑制RA大鼠血清谷氨酸、踝关节组织N2b表达,首次证明IL-17免疫细胞因子参与介导痛觉传递，可能是痛觉传递重要神经递质谷氨酸及NMDA受体N2b的上游调控因子。（5） IL-17过表达能够对抗艾灸对RA大鼠血清TNF-a、RANKL、TGF-b、以及踝关节炎症组织RORrt、STAT3蛋白的调整作用，证明IL-17是参与艾灸抑制RA TNF-a、IL-17-STAT3通路和预防骨破坏的重要调控因子。这些研究结果提示：艾灸可能通过抑制类风湿关节炎 IL-17-STAT3炎症正反馈通路中的重要促炎细胞因子IL-17、IL-6和关键信号分子RORrt、STAT3蛋白，以及下调受IL-17调控的下游神经递质血清谷氨酸水平及其受体N2b在踝关节组织中表达从而达到抗炎、镇痛效果；但是，实验也提示艾灸的抗炎效应不仅只通过IL-17和IL-17-STAT3炎症通路起作用，其抗炎效应具有复杂性、多因性。