劉瑞霞,許文英(通訊作者)
(蘇州市立醫(yī)院本部 江蘇 蘇州 215000)
系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)是可累積全身各系統(tǒng)的自身免疫病,累及骨骼肌肉系統(tǒng)可導(dǎo)致骨量流失出現(xiàn)骨質(zhì)疏松。由研究證實初發(fā)SLE 患者也可存在骨質(zhì)疏松[1],現(xiàn)階段研究證實SLE 患者體內(nèi)的炎癥因子在其骨質(zhì)疏松的發(fā)生發(fā)展中尤為重要[2]。有研究發(fā)現(xiàn),SLE 患者體內(nèi)TNF-α、IL-1、IL-6 等炎癥因子水平異常[3-4]。近年來,越來越多的研究證實T 細(xì)胞產(chǎn)生的IL-17 在多種自身免疫性疾病中起重要作用[5-7]。在SLE 患者TNF-α可促進(jìn)破骨前體細(xì)胞的增值,活化NF-KB 受體活化因子(RANK)促進(jìn)破骨細(xì)胞生成,促進(jìn)破骨細(xì)胞分泌RANK和成骨細(xì)胞分泌RANKL,二者結(jié)合可激活進(jìn)一步NF-KB及其下游相關(guān)蛋白,這些蛋白分子促進(jìn)破骨細(xì)胞的活化及分化成熟,從增加骨吸收[8-10]。目前研究已發(fā)現(xiàn)多條信號通路參與MSCs 成骨分化,如Wnt/β-catenin、BMP-Smads、Notch、Hedgehog、FGF,且相互調(diào)節(jié),其中BMP/Smad 信號通路最早發(fā)現(xiàn)且最為重要[11]。間充質(zhì)干細(xì)胞有多向分化潛能,具有免疫調(diào)控作用,通過臨床行USMSCs 輸注后評估骨代謝相關(guān)信號通路表達(dá)水平的變化。
選取2015 年1 月—2016 年1 月住院SLE 并發(fā)骨質(zhì)疏松患者8 例,均符合美國風(fēng)濕病學(xué)會(ACR)1997 年SLE 分類標(biāo)準(zhǔn),其中女性7 例,男性1 例,年齡30 ~50歲。入組患者分別與移植前、移植后1 月、3 月、6 月隨訪,使用PCR 方法檢測患者外周血單個核細(xì)胞骨代謝基因表達(dá)水平。
(1)分離外周血單個核細(xì)胞(PBMC),提取測定RNA。
(2)設(shè)計及合成引物:應(yīng)用Primer Primier 5.0軟件設(shè)計內(nèi)參基因GAPDH 及目的基因的引物序列,上海生工生物工程技術(shù)公司合成。
(3)反轉(zhuǎn)錄及熒光定量:PCR 對RNA 進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,同時對產(chǎn)物進(jìn)行普通PCR 擴(kuò)增,瓊脂糖凝膠電泳檢驗引物特異性并選取最佳退火溫度。對各組標(biāo)本的基因行熒光定量PCR。
應(yīng)用SPSS 16.0 軟件行統(tǒng)計學(xué)分析,以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示計量資料,各組數(shù)據(jù)符合正態(tài)性分布與方差齊性,采用單向方差分析進(jìn)行多組之間的均數(shù)比較。P<0.05 認(rèn)為具有統(tǒng)計學(xué)差異。
(1)對 比 移 植 后1 月、3 月SLE 患 者PBMC 的TNF-α、NF-κBp50 和NF-κBp65 mRNA 水平下降(P<0.05),移植后6 月NF-κBp65 mRNA 水平仍較處于低水平,逐漸接近移植前水平且有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。詳見表1。
表1 移植前后TNF/NFκB 信號通路mRNA 表達(dá)水平(± s)
表1 移植前后TNF/NFκB 信號通路mRNA 表達(dá)水平(± s)
TNFα NFκBp50 NFκBp65移植前 0.41±0.35 0.58±0.32 0.56±0.31移植后1 月 0.31±0.10 0.28±0.14 0.16±0.09移植后3 月 0.28±0.11 0.31±0.12 0.11±0.03移植后6 月 0.37±0.05 0.48±0.08 0.28±0.06 F 4.43 4.81 5.70 P 0.04 0.03 0.00
(2)移植前后BMP2、Smad1、Smad5 和Smad8 的mRNA 水平無統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05),移植后6 個月逐漸接近移植前水平。詳見表2。
表2 移植前后BMP/Smad 信號通路mRNA 表達(dá)水平(± s)
表2 移植前后BMP/Smad 信號通路mRNA 表達(dá)水平(± s)
BMP2 Smad1 Smad5 Smad8移植前 0.50±0.29 0.73±0.21 0.58±0.26 0.51±0.24移植后1 月 0.78±0.83 0.98±0.25 0.73±0.15 0.71±0.12移植后3 月 0.80±0.28 0.82±0.21 0.69±0.21 0.63±0.21移植后6 月 0.51±0.27 0.77±0.15 0.48±0.18 0.47±0.19 F 0.53 1.36 1.31 0.77 P 0.66 0.29 0.31 0.54
系統(tǒng)性紅斑狼瘡是以T、B 淋巴細(xì)胞等免疫功能異常為主要發(fā)病機(jī)制[12-13],近年來隨著SLE 生存率的增加,繼發(fā)骨質(zhì)疏松已成為影響患者生活質(zhì)量的嚴(yán)重并發(fā)癥[14-15]。
目前的研究認(rèn)為TNF-α 水平異常誘導(dǎo)破骨細(xì)胞的分化和成熟是導(dǎo)致SLE 患者發(fā)生炎癥介導(dǎo)骨質(zhì)疏松的重要因素。本研究擬通過檢測移植前后TNF-α/NF-κB 信號通路基因表達(dá)水平的變化評估臍帶間充干細(xì)胞移植治療SLE 骨質(zhì)疏松有效性。在骨代謝中,偶聯(lián)骨形成和骨吸收兩個過程的重要信號通路是OPG/RANK/RANKL[17],RANK/RANKL 在破骨細(xì)胞的生成調(diào)節(jié)中起重要作用,二者結(jié)合后入核啟動NF-κB 的活化,進(jìn)一步與NFAT-c1 結(jié)合啟動破骨基因活化,誘導(dǎo)破骨細(xì)胞分化成熟[18],而OPG與RANKL 競爭性結(jié)合科阻斷上述過程,抑制下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo),從而抑制破骨細(xì)胞分化成熟。
已有研究證實狼瘡患者M(jìn)SCs 成骨分化能力較正常人減弱[16],近年來行MSCs 移植治療難治性SLE 已有研究,本次試驗我們經(jīng)外周靜脈移植,意在探討MSCs治療SLE 骨質(zhì)疏松的可能機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在靜脈輸注MSCs 后的狼瘡患者體內(nèi)BMP/Smad 中基因表達(dá)水平變化雖無統(tǒng)計學(xué)差異,但整體水平有升高,且TNF-α/NF-κB 通路中各基因表達(dá)下降;據(jù)此有理由推測,UCMSCs 移植可能通過調(diào)節(jié)BMP/Smad 及TNF/NF-κB 信號通路治療骨質(zhì)疏松。
綜上,本實驗通過體內(nèi)實驗證實了UCMSCs 移植對骨代謝信號通路調(diào)節(jié),一定程度上說明MSCs 移植治療骨質(zhì)疏松可能是通過抑制TNF-α,作用于MSCs BMP/Smad 信號通路。