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本研究发现盐诱导激酶(SIKs)尤其是SIK3在类风湿关节炎(RA)中抑制巨噬细胞胞葬作用(efferocytosis),使用泛SIK抑制剂YKL-05-099可显著改善胶原诱导关节炎(CIA)小鼠的关节破坏和炎症,并揭示其通过p300-PPARγ通路促进胞葬作用和M2极化,同时诱导Treg分化,为RA治疗提供新靶点。
类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis, RA)是一种慢性自身免疫性疾病,以关节滑膜炎症和骨破坏为主要特征,目前尚缺乏能同时控制炎症和诱导免疫耐受的理想疗法。胞葬作用(efferocytosis)即巨噬细胞对凋亡细胞和碎片的清除过程,被认为是炎症消退和组织修复的关键环节,但其在RA中的调控机制仍不明确。盐诱导激酶(Salt-inducible kinases, SIKs)作为细胞内信号传导和转录调控的重要分子,此前未被深入研究其在RA免疫应答中的作用。
为解决上述问题,研究人员通过分析公共数据库和实验验证,首次揭示了SIKs(尤其是SIK3)在RA病理中对巨噬细胞胞葬功能的抑制作用,并探讨了靶向SIKs的治疗潜力。相关研究成果发表于《Signal Transduction and Targeted Therapy》。
本研究主要运用了以下关键技术方法:利用公共单细胞RNA测序(scRNA-seq)数据集(GSE13071、GSE180638、E-MTAB-8322)进行生物信息学分析;建立胶原诱导关节炎(CIA)小鼠模型并进行药理学干预;采用免疫组化、免疫荧光和μCT扫描评价关节病理变化;通过体外巨噬细胞—凋亡细胞共培养系统评估胞葬效率;运用Ingenuity Pathway Analysis(IPA)进行通路富集分析;通过荧光素酶报告基因实验检测PPARγ转录活性;利用基因敲降技术验证p300在信号通路中的作用;采用流式细胞术分析T细胞亚群分化。
Gene expression pattern of SIKs and efferocytosis-related transcripts in synovial tissue during collagen-induced arthritis (CIA) progression
通过分析CIA小鼠滑膜组织转录组数据,发现SIK1/3表达随疾病严重程度上升,而胞葬功能标志物Sgk1和CD36下降,凋亡细胞标志物AnnexinV增加。使用泛SIK抑制剂YKL-05-099干预后,关节破坏和炎症显著减轻,巨噬细胞与凋亡细胞接触增多,表明SIK抑制可能通过促进胞葬作用改善RA。
Expression of SIKs in non-efferocytic and efferocytic BMDMs
scRNA-seq分析显示,胞葬性巨噬细胞中SIK3表达显著低于非胞葬性巨噬细胞。体外实验中,YKL-05-099显著提升巨噬细胞对凋亡细胞的吞噬能力。IPA分析提示SIK抑制可能通过激活PKA、cAMP和14-3-3信号通路促进胞葬作用,并刺激M2极化和PPARγ信号。
Relative average expression of SIKs, MERTK, and TIMD4, and the frequency of expressing cells according to disease status
在RA患者滑膜组织巨噬细胞中,SIK3表达与胞葬受体MERTK、TIMD4呈负相关。健康人中MERTKHighSIK3Low表型占主导,而RA患者中MERTKLowSIK3High表型增多且与抗原呈递和TH17免疫应答相关。治疗后缓解的患者中SIK3High群体减少。
SIK3 expression in BMDMs challenged with each cytokine or LPS
细胞因子刺激可上调SIK3表达,而凋亡细胞共培养则降低其水平。YKL-05-099处理不仅提高胞葬效率,还上调巨噬细胞PD-L1/2表达,促进CD4+ T细胞中PTEN活化和Treg分化,该效应可被PD-L1/2抗体阻断。
本研究首次阐明SIKs(特别是SIK3)在抑制巨噬细胞胞葬作用和延缓RA炎症消退中的关键作用。SIK抑制剂通过p300-PPARγ依赖的机制促进胞葬作用和M2极化,同时通过PD-L1/2–PTEN轴诱导调节性T细胞分化,从而实现免疫耐受。这些发现不仅揭示了RA疾病进展的新机制,也为开发以SIK为靶点的治疗策略提供了坚实理论基础,尤其对难治性RA患者具有重要临床意义。
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