LTB4和BLT1在类风湿关节炎中的作用

2020-01-09 08:33魏志萍
中国医药科学 2020年12期
关键词:趋化因子滑膜中性

魏志萍

河南护理职业学院,河南安阳 455000

关节炎可以分为炎症性和非炎症性。类风湿性关节炎(RA)是一种以关节滑膜炎为主要特征的自身免疫疾病,在临床上表现为关节肿胀、畸形,甚至功能丧失[1]。白三烯B4(LTB4)是一种炎症脂质介体,由花生四烯酸经5-脂氧合酶(5-LO)和LTA4-水解酶(LTA4H)作用产生[2]。LTB4 有两个G 蛋白偶联受体:BLT1(高亲和力)和BLT2(低亲和力),并且LTB4 可以诱导趋化性、脱粒和粘附等炎性相关反应[3]。研究发现BLT1 在中性粒细胞上高度表达,并且可以调节LTB4 在中性粒细胞中的活性[4]。经检测,鼠BLT1 与人类BLT1 相似,并且通过对BLT1 缺陷小鼠研究发现,在BLT1 缺陷小鼠的中性粒细胞中LTB4 可发挥全部活性[5]。BLT1除了存在于中性粒细胞中,还可以在巨噬细胞、平滑肌细胞、内皮细胞、活化的T 细胞以及肥大细胞中表达[6-8]。BLT2 在人的白细胞中大量表达,但在鼠类体内却很难检测到[9]。虽然BLT2 在体内介导LTB4 功能中的作用尚不清楚,但是研究发现BLT2与第二种脂质配体12-(S)-hydroxy-5Z,8E,10E-十七碳三烯酸(12-HHT)的亲和力比BLT1 高[10]。

使用动物模型研究类风湿关节炎的致病机制可为临床治疗提供依据。有研究表明LTB4 和BLT1 在小鼠类风湿关节炎发病机制中具有非常关键的作用[11]。现对LTB4 和BLT1 对类风湿关节炎的作用的最新研究作如下综述,以期为临床治疗类风湿关节炎提供理论基础。

1 LTB4-BLT1在胶原诱导的关节炎中的作用

Ⅱ型胶原诱导的关节炎(CIA)动物模型在目前研究中广泛使用,通过将完全弗氏佐剂(CFA)与Ⅱ型胶原蛋白(CII)充分乳化,制成CII 乳剂进行皮内注射,进而引发关节炎[12]。C. Han 等[13]通过对大鼠CIA 模型进行研究,发现在CIA 发病早期滑膜中检测到BLT1 mRNA 表达,并且BLT1 在外周血单个核细胞中表达较高。W.H. Shao[14]通过BLT1基因敲除(Blt1-KO)CIA 小鼠研究BLT1 在CIA 发病中的作用,发现Blt1-KO 小鼠体内T 细胞和B 细胞的表达完全无CIA 症状,但其体内抗CII 抗体的表达却与CIA 模型小鼠相一致,这表明BLT1 的抑制与CII 胶原抗体的产生无关。此外,在CIA 模型小鼠的滑膜组织中检测到CD3+T 细胞的表达,在Blt1-KO 小鼠滑膜组织中并未检测到[11,14]。这些数据表明,BLT1 可能通过促使T 细胞进入关节组织,从而在关节炎发病机制中发挥关键作用。

2 LTB4和BLT1在K/BxN血清转移性关节炎中的作用

K/BxN 血清转移性关节炎小鼠模型是将识别MHC II 类分子呈递的牛核糖核酸酶肽的T 细胞受体(TCR)转基因KRN 小鼠与NOD 小鼠交配来制作的,K/BxN 小鼠从约5 周龄起自然发展为关节炎[15]。中性粒细胞进入关节需要BLT1,M. Chen 等[16]经过研究发现,在K/BxN STA 模型中,Blt1-KO 小鼠可以完全抑制关节炎的发展,如果将野生型小鼠的中性粒细胞过继转移至Blt1-KO 小鼠中则可引发小鼠出现关节炎症状,表明在关节炎的发病过程中中性粒细胞是BLT1 的关键应答细胞。此外,5-LO 和LTA4H 作为LTB4 合成的关键酶,在关节炎的发展过程中也发挥着非常重要的作用。如果将野生型小鼠的中性粒细胞过继转移至5-LO 基因敲除(Alox-5-KO)小鼠中同样可引发小鼠出现关节炎症状,表明中性粒细胞也是产生LTB4 的主要细胞[16]。

在Blt1-KO 小鼠中,野生型小鼠的中性粒细胞过继转移可以导致趋化因子的产生,并使Blt1-KO小鼠的中性粒细胞聚集到关节中,该发现首次证明一旦关节炎发病,则BLT1 对于嗜中性粒细胞进入关节不再是必须的,趋化因子可以促进和趋化中性粒细胞进入关节[4]。此外,CC 类趋化因子受体1(Ccr1)和CXC 趋化因子受体2(Cxcr2)基因敲除也可以抑制小鼠关节炎早期和晚期的发展,如果同时敲除CCR1 基因和CXCR2 基因的小鼠完全不会产生关节炎的症状[17]。此外,我们发现C5a-C5aR途径可以诱导中性粒细胞产生LTB4,而ICs 通过激活FcγR 诱导中性粒细胞产生IL-1β[18]。因此,在K / BxN STA 模型中,BLT1 在关节炎发展的早期促使第一个嗜中性粒细胞进入关节,一旦中性粒细胞进入关节,则会激活FcγR 的免疫复合物从而产生IL-1β,进而诱导关节内的细胞(如成纤维样滑膜细胞和巨噬细胞)产生趋化因子如CCR1 配体和CXCR2 配体,促进关节内嗜中性粒细胞的产生和聚集。有研究[19]采用活体多光子成像技术,对K/BxN STA 模型小鼠关节进行观察,从而发现C5aR,BLT1,CCR1 和CXCR2 这四种趋化因子受体协同调节中性粒细胞在IC 介导的关节炎中的产生。在关节炎的起始阶段,由关节内皮产生的C5a 启动嗜中性粒细胞的粘附,随后BLT1 介导的第一个嗜中性粒细胞渗入关节,CCR1 促进嗜中性粒细胞在关节内皮上的附着,而CXCR2 保证了嗜中性粒细胞的存活和增殖活动。

3 LTB4-BLT1在RA发病机制中的作用

LTB4-BLT1 途径在关节炎动物模型中参与类风湿关节炎的发病,并且抑制该途径能够显著改善关节炎症状。因此,探索LTB4-BLT1 在RA 中的作用,可能为RA 的治疗提供新的方向。Gursel 等[20-21]研究表明,RA 患者体内LTB4 表达明显升高,活动期RA 患者血清中LTB4 表达水平显著高于非活动期RA 患者。此外,与骨性关节炎(OA)患者相比RA 患者的滑液中的LTB4 的表达水平显著升高,但是RA 患者外周血液中性粒细胞释放LTB4 的量却与正常中性粒细胞一样[22]。RA 患者滑膜组织中BLT1 和BLT2 mRNA 的表达高于OA 患者,并且BLT2 mRNA 在滑膜内衬细胞(如滑膜巨噬细胞和FLS )中高度表达[23]。此外,在成纤维样滑膜细胞(FLS)中主要表达的LTB4 受体为BLT2,LTB4 通过BLT2 诱导RA FLS 产生TNF 和IL-1 从而发挥作用[24]。然而,BLT1 mRNA 的表达与关节炎动物模型相似,主要在关节滑液中[23]。

LO 是产生LTB4 所必须的酶,研究表明RA 患者滑膜组织中5-LO 的表达显著高于OA 患者,且5-LO 主要表达于RA 滑膜内衬的巨噬细胞,嗜中性粒细胞和肥大细胞中,经过糖皮质激素治疗可降低RA 关节组织内5-LO 的表达[25]。这些数据表明,LTB4 是在关节内被诱导产生的,并通过其受体BLT1 和BLT2 促进了RA 的发病。

4 结论

LTB4-BLT1 途径对关节炎动物模型及RA 患者均有明显的治疗作用,表明对LTB4-BLT1 途径的阻断可能是RA 等关节炎患者的一种治疗策略。但是,迄今为止的临床试验表明,与传统的DMARDs相比,口服LTB4 受体和5-LO 抑制剂的临床效果并不是太理想,因此有人认为LTB4-BLT1 途径在RA 患者的治疗作用是有限的。但是这并不意味着否定LTB4-BLT1 途径在RA 治疗中的效果,我们可以进行更适合的临床试验的设计,以探索其治疗途径。我们可以通过探索该途径是否仅针对RA 患者的早期阶段,或仅针对血清反应阳性的患者。因此,我们需要进一步的临床研究来阐明LTB4 和BLT1在人类RA 发病机制中的作用。

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