强直性脊柱炎是一种与免疫学密切相关的遗传性疾病,其免疫学和遗传学的发病机制至今尚未阐明。30多年来,HLA-B27一直被认为与AS密切相关,同时,随着现代基础研究的深入和发展,目前国内外对AS研究的焦点主要集中于B27的生物学和免疫学的特性以及生物制剂对AS的治疗评估的研究。然而,针对雷公藤多甙治疗AS的基础和临床相结合的相关研究并不多,因此,本课题组主要从AS患者外周血T细胞的分化和凋亡的免疫学机制、易感基因TNF-α和IL-IRN易感基因位点多态性的遗传机制、雷公藤多甙对滑膜细胞珠RSC-364的影响等方面的研究入手,力求阐明AS的发病机制,并进一步明确雷公藤多甙治疗AS作用机制。
1、AS免疫学的发病机制(任务来源:深圳市卫生局资助课题200405067)
目前研究认为Th1/Th2细胞失衡与AS的发病有关,我们首先分析了AS患者外周血T细胞亚群的变化,并在此基础上进一步分析Th1/Th2、Tc1/Tc2的分化状态,探讨T细胞亚群及其分化状态的变化,我们的研究发现Th1/Th2、Tc1/Tc2的比例失衡是T细胞分化状态紊乱的标志,即可能是导致AS发病的重要机制之一。
Fas/FasL是一对重要的凋亡蛋白分子,可诱导靶细胞凋亡,同时还可能参与自身免疫性疾病等免疫病理过程。目前国内外对Fas/FasL凋亡途径所涉及的相关蛋白FADD、Caspase-3、Caspase-8、FLIP在AS的发展过程中的作用尚未报道。我们的研究首先对AS患者外周血T细胞的凋亡率和T细胞亚群上的Fas/ FasL凋亡分子进行分析,结果显示:与健康对照组比较,AS患者外周血T细胞的凋亡率明显降低,即说明了T细胞的凋亡不足与AS的发病可能存在一定的关系。同时我们也发现,Fas、FasL在早、晚期AS患者外周血T细胞亚群上的表达极度异常,即说明了T细胞的凋亡率下降和Fas、 FasL分子的异常表达所导致T细胞凋亡功能紊乱。同时还观察了凋亡相关蛋白的表达,结果表明:FADD、Caspase-3、Caspase-8的表达明显低于健康对照组,而FLIP的表达却高于健康对照组。由此可见AS的免疫学发病机制可能与外周血T细胞亚群数量的变化、Th1/Th2、Tc1/Tc2的比例失衡、凋亡分子和凋亡相关蛋白的异常表达密切相关。
2、AS的遗传学发病机制的研究
AS是一种具有高度遗传性的疾病,最近研究显示:在遗传易感性的多基因模型中,有重要的数据证明了B27直接参与了AS的发病,但是运用基因芯片技术联合检测HLA-B27、TNF-a、IL-1RN的报道不多见。
本课题组采用了基因芯片技术,联合分析了AS患者和健康对照人群的TNF-α基因启动子的区域-308和-857位点的多态性,而我们的结果显示:在健康人中-308GG/-857CC为主要的组合型,可能起到一定的保护作用,而-308GG/-857CT是AS患者的主要基因型的组合,是AS的易感基因型,可以增加AS患病的危险性,同样也分析了IL-1RN31017和30735位点的多态性的研究,结果同样说明了IL-1RN31017G和30735C可能是AS的主要易感基因,我们发现HLA-B2704亚型、TNF-a-857、IL-1RN-31017和30735位点的多态性与AS的发病密切相关。
3、AS的基础与临床相结合的研究(任务来源:深圳市卫生局资助课题2006003)
1995年J Braun等检查5例AS的骶髂关节标本结果证明了滑膜区有密集的细胞浸润,这些浸润的细胞中含有大量的TNF-αmRNA 、HLA-B27染色(+)。即表明AS骶髂关节滑膜和类风湿性关节滑膜一样,进一步证明了AS和类风湿性关节炎的滑膜细胞的病理学改变没有多大的区别。本课题据此依据,通过IL-1β刺激大鼠滑膜细胞株RSC-364,诱导其过度增生和产生大量的炎性介质,从而一定程度上的模拟AS的滑膜细胞的病变。
雷公藤多甙作为一种传统的中医药,国内对其在治疗AS的药效报道很多,但是尚未进行作用机制以及对滑膜细胞信号通路影响的研究,本课题通过实验明确雷公藤多甙在临床上治疗AS的分子学作用机制,结果显示不同浓度的雷公藤多甙对IL-1β刺激大鼠滑膜细胞株RSC-364的增殖呈现明显的抑制现象,并呈剂量依赖性,同时还能降低炎性因子IL-6、MMP3的分泌,这就充分说明了雷公藤多甙对炎性的滑膜细胞具有抗炎和免疫抑制作用。但是通过何种途径来实现的?我们的课题随即观察了雷公藤多甙对IL-1β刺激大鼠滑膜细胞株RSC-364c-jun mRNA和c-jun未端激酶(JNK)的影响,结果发现:雷公藤多甙能够下调IL-1β刺激大鼠滑膜细胞株RSC-364 JNK1蛋白和c-jun mRNA的表达。近来研究表明:在滑膜细胞JNK信号途径过程中,IL-1是JNK磷酸化和胶原酶基因表达的有效诱导剂,JNK磷酸化后可激活转录因子c-Jun基因,从而提高AP-1的转录活性,同时可以刺激滑膜细胞产生多种基质降解酶,这些酶具有降解胶原和蛋白聚糖等细胞外基质的作用,最终可引起关节结构酶的破坏。由此我们推测:雷公藤多甙可能是通过抑制JNK信号通路途径,首先下调c-Jun基因mRNA的表达,抑制AP-1的转录活性,从而进一步抑制具有降解胶原的MMP3和主要的炎性因子IL-6的表达。
本项目所属科学技术领域
本项目研究隶属于基础与临床免疫学,主要运用现代医学科研前沿的分子生物学和免疫学等技术,如:流式细胞术、免疫组化、基因芯片、DNA或RNA的提取、PCR、real time RT-PCR 、细胞培养、免疫印迹(western blot)、CCK-8试验、ELISA等。
成果的创新之处
1、研究的设计创新:基础与临床相结合,诠释强直性脊柱炎的发生与发展。
2、方法学的创新:运用基因芯片技术联合检测强直性脊柱炎的易感基因位点的多态性,并同时运用CCK-8方法检测滑膜细胞增殖试验,将强直性脊柱炎的免疫学遗传学发病机理得到进一步阐明。
本研究的发明之点
通过自行设计,成功地申请了的一项联合检测分析强直性脊柱炎主要易感基因的专利产品(一种基因芯片及其在检测基因分型和突变中的应用CN 101016569A)实现了一个具有针对强直性脊柱炎诊断的一种方法。
推广应用:
①目前已开始推广运用专利技术,联合检测并作为早期诊断的手段。
②本项目对强直性脊柱炎的免疫学和遗传学发病机理的研究,对临床治疗强直性脊柱炎提供了重要的科学理论依据。
③本项目在通过观察雷公藤多甙对IL-1β诱导大鼠滑膜细胞RSC-364的影响,对雷公藤多甙治疗强直性脊柱炎的作用机理提供了重要依据,进一步确定雷公藤多甙的临床治疗效果。
④通过4年的项目研究,本课题组参加了多次的国内重要会议的学术交流,并在国家级核心期刊上发表论文十多篇。
经济和社会意义
本项目着重基础研究与临床研究相结合,从而提高临床对强直性脊柱炎的早期诊治效率。本项研究符合时代发展的要求、医学发展的前沿模式。是一项具有针对性、科学性、综合性的医学研究,具有较大的经济效益和社会效益。
本项目针对AS的免疫学、遗传学以及雷公藤多甙治疗AS的作用机理的的研究在国家级期刊上发表了十多篇文章,为临床治疗AS提供了重要的科学理论依据。同时,本项目研究所发明的专利技术,较大规模的、多课题联合探讨AS的发病机理和临床药物的系列研究,对早期诊断、防治AS均具有重要的临床价值。 |