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Mmp3hi成纤维细胞亚群在RA-ILD病理发生中的作用机制研究
作者: 梁扬扬
单位: 宁夏医科大学总医院

摘要

      本研究旨在明确中性粒细胞浸润与胶原沉积在类风湿关节炎相关间质性肺病(RA-ILD)病理进程中的关联性,阐明Mmp3hi成纤维细胞亚群调控RA-ILD 发生发展的分子机制,并挖掘其关键效应分子,为 RA-ILD 的靶向干预提供实验依据与理论基础。

       选取 8 周龄 SKG 小鼠,通过腹腔注射酵母聚糖 A(ZYM)构建 RA-ILD 小鼠模型,以等体积PBS溶液腹腔注射作为对照;每周动态监测小鼠体重、关节肿胀评分,采用 H&E、番红 O 固绿、Masson、天狼猩红染色评估关节与肺组织病理损伤,免疫荧光、吉姆萨染色检测小鼠肺组织及肺泡灌洗液中中性粒细胞浸润水平,Western Blot 检测肺组织 α-SMA、FN1、Col1A2表达。取野生型模型鼠与对照鼠肺组织行单细胞 RNA 测序(scRNA-seq),解析细胞亚群表达谱。聚焦成纤维细胞亚群并进行二次聚类;构建 Mmp3 全身性敲除SKG小鼠,分为敲除对照组与敲除模型组,通过血清学指标(CCP-Ab、RF)、肺组织羟脯氨酸含量(HYP)、病理染色及免疫荧光评估 Mmp3敲除对 RA-ILD疾病进程的影响。分离野生型模型鼠与 Mmp3敲除模型鼠的原代肺成纤维细胞行RNA测序,联合scRNA-seq与蛋白互作分析筛选 Mmp3下游关键分子;以MRC-5人胚肺成纤维细胞系为体外模型,通过慢病毒转染过表达Mmp3并给予TGF-β1刺激,Western Blot验证分子水平表达;通过Transwell 实验检测SPP1干扰对HL-60人早幼粒细胞迁移侵袭的影响。

       ZYM诱导可成功构建稳定的RA-ILD小鼠模型,模型小鼠出现显著关节炎症状、肺组织炎症浸润与胶原沉积,体重自第 10 周起显著下降;肺组织中性粒细胞浸润增加,α-SMA、FN1、Col1A2蛋白水平表达上调。scRNA-seq共鉴定出13 种肺组织细胞类型,其中对成纤维细胞二次聚类获得7个亚群,其中 Mmp3hi成纤维细胞为特征性亚群;GO、KEGG富集分析显示,该亚群可能通过招募中性粒细胞促进胶原沉积。野生型小鼠通过Mmp3基因敲除后,模型组小鼠体重回升、关节肿胀减轻,肺组织炎症与纤维化程度显著缓解,血清CCP-Ab、RF水平降低,肺组织Ly6G、MPO表达下调,肺组织羟脯氨酸含量减少。多组学联合分析与蛋白互作筛选出SPP1、Fn1为 Mmp3关键下游分子;体外实验表明,过表达Mmp3可显著上调MRC-5细胞中 SPP1与Fn1表达;SPP1抑制剂阻断SPP1-CD44相互作用后,HL-60细胞侵袭能力改变,提示Mmp3可通过分泌SPP1调控中性粒细胞迁移侵袭。

       中性粒细胞浸润介导的胶原沉积是RA-ILD发生发展的重要环节;Mmp3hi成纤维细胞亚群通过招募中性粒细胞、促进胶原沉积参与RA-ILD病理进程;Mmp3hi成纤维细胞可通过分泌 SPP1 招募中性粒细胞,进而加剧肺组织纤维化,该通路是 RA-ILD 潜在的干预靶点。

关键词: 类风湿性关节炎相关间质性肺病,中性粒细胞,Mmp3hi成纤维细胞亚群,SPP1,胶原沉积
来源:中华医学会第二十八次风湿病学学术会议