SIRT6调控低氧诱导的RA滑膜细胞侵袭的作用及机制

Fibroblast-like synoviocyte (FLS) invasion is the primary cause of joint destruction in rheumatoid arthritis (RA). The effects of Sirtuin6 (SIRT6) on inflammation and cell invasion are characterized with cell difference, however, the role of SIRT6 in regulating FLS invasion induced by hypoxia remains unclear. In a preliminary experiment, we found that SIRT6 was down-regulated in FLS cultured under hypoxic conditions. Overexpression of SIRT6 can suppress FLS invasion and expression of hypoxia inducible factor-1α (HIF-1α) induced by hypoxia.So,we hypothesized that SIRT6 suppresses hypoxia-induced FLS invasion by suppressing HIF-1α transcription and expression, thus suppressing its downstream target genes. We use gene overexpression, RNA interference, dual Luciferase reporter genes and Chromatin immunoprecipitation(ChIP) to reveal the role of SIRT6 in hypoxia-induced FLS invasion. Furthermore, we investigate whether SIRT6 direct combination in HIF-1α promoter in order to regulate expression and transcriptional activity of HIF-1α and downstream target genes expression. We discuss the molecular mechanism through which SIRT6 inhibits FLS invasion by suppressing HIF-1α expression and transcriptional activity. Our research can elucidate the mechanism of SIRT6-regulated, hypoxia-induced FLS invasion, and provides an experimental basis for developing new anti-arthritic drugs.

滑膜成纤维细胞(FLS)侵袭是类风湿关节炎(RA)关节破坏的主要原因。沉默信息调节因子6(SIRT6)调控炎症和细胞侵袭的效应有细胞差异性，然尚不清楚SIRT6调控低氧诱导的FLS侵袭的作用和机制。预实验提示，SIRT6在低氧培养的FLS中表达下调，诱导SIRT6过表达可抑制低氧刺激的FLS侵袭和HIF-1α表达。因此，我们假设SIRT6通过抑制HIF-1α表达和转录活性及下游靶基因的表达，而抑制低氧诱导的FLS侵袭。我们拟用基因过表达、RNA干扰、双荧光素酶报告基因及ChIP等技术方法，揭示SIRT6在低氧诱导的FLS侵袭中的作用，研究SIRT6是否直接结合于HIF-1α启动子，调控HIF-1α表达与转录活性及下游靶基因表达，探讨SIRT6抑制HIF-1α表达和转录活性而抗FLS侵袭的分子机制。本研究的结果可阐明SIRT6调控低氧诱导的FLS侵袭的机制，为开发新型抗RA药物提供实验基础。

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)是一严重危害人类健康的慢性自身免疫性疾病，其基本病理特征为滑膜的增殖和侵袭，形成侵袭性血管翳，导致骨破坏和残疾。研究发现，滑膜成纤维细胞(fibroblast-like synoviocyte, FLS)是RA的关键效应细胞之一，FLS侵袭在RA的发生和发展中起重要作用，是导致RA关节破坏的主要原因。近来研究发现，沉默信息调节因子6 (sirtuin 6, SIRT6)调控炎症和细胞侵袭的效应有细胞差异性，然尚不清楚 SIRT6 调控低氧诱导的 FLS 侵袭的作用和机制。预实验发现SIRT6 在低氧培养的 FLS 中表达下调，诱导 SIRT6过表达可抑制低氧刺激的 FLS 侵袭和 HIF-1α表达。我们以体外培养的人 FLS为研究对象，建立 SIRT6 稳定过表达和 SIRT6 沉默的 FLS细胞模型，利用基因过表达、RNA 干扰、双荧光素酶报告基因及 ChIP 等技术方法，揭示 SIRT6 在低氧诱导的 FLS 侵袭中的作用，并在整体动物水平探讨SIRT6对CIA模型大鼠滑膜炎症及骨破坏的影响，系统探讨 SIRT6调控低氧介导 FLS 侵袭的分子机制。结果发现，SIRT6 通过抑制 HIF-1α表达和转录活性及下游靶基因的表达，而抑制低氧诱导的 FLS 侵袭，SIRT6局部关节腔注射治疗CIA模型大鼠，可抑制CIA大鼠的滑膜炎症及关节破坏，并且可抑制CIA大鼠滑膜的HIF-1α表达，从整体水平上进一步提示SIRT6可能在RA发病中具有保护性作用。本项目研究结果初步阐明SIRT6 调控低氧诱导的 FLS 侵袭的机制，为开发新型抗 RA 药物提供实验基础。