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类风湿关节炎(RA)是一个累及周围关节为主的多系统性炎症性的自身免疫疾病,其病理为慢性滑膜炎,侵及下层的软骨和骨,造成关节破坏,RA的病因至今不明,目前也尚无特效治疗手段。T、B淋巴细胞,尤其是CD4+T淋巴细胞引发的滑膜巨噬细胞和成纤维细胞的过度激活和增殖是RA病变形成的最重要细胞学基础。在RA的病变滑膜,可以看到大量T淋巴细胞围绕新生血管分布及由T、B淋巴细胞组成的类似淋巴结的结构。这种病理性淋巴细胞的聚集是病变关节滑膜炎形成的关键因素,而在这种炎性细胞的定向趋化和聚集过程中,趋化因子受体及其配体发挥着极其重要的作用。 趋化因子(Chemokine)是一类含70~90个氨基酸残基的分泌型细胞因子。根据其分子内特定半胱氨酸的数量及位置可分为CXC、CC、C、CX3C四个亚族,趋化因子具有激活各类白细胞,促进其游走聚集,引起炎症反应的功能,趋化因子受体5(CCR5)是CC亚族趋化因子MIP-1a(巨噬细胞炎性蛋白-1 a)、MIP-1β和RANTES(正常T细胞活化后表达和分泌的调节蛋白)的特异性受体。在已知的趋化因子受体中,CCR5及其配体RANTES及MIP-1在RA的病理形成过程中具有重要意义。在人类RA患者及RA模型鼠的滑膜组织,CCR5的表达均较正常对照显著增强,且其配体的表达也明显提高。相关研究说明CCR5及其配体作用经路在RA滑膜炎性细胞趋化和浸润过程中扮演重要角色,寻找一种真正可以用于临床的抑制CCR5表达的方法是一项非常有意义的工作。 RNA干扰技术(RNA interfering,RNAi)是利用生物进化过程中保存下来的一种mRNA表达抑制机制,人工引入互补的小干扰RNA,最终实现目的基因表达抑制-即基因沉默(gene silencing)的技术。该技术具有效率高,靶向性强等特点。目前,RNAi技术已被广泛地应用于基因功能鉴定、恶性肿瘤、病毒性肝炎及艾滋病治疗等多个医学领域。作为HIV病毒感染人CD4+巨噬细胞的必须协同受体,利用RNAi技术抑制CCR5表达的工作在艾滋病领域得到了深入研究,并显示了很好的临床应用前景。而在RA领域,目前尚无应用RNAi抑制CCR5表达的研究,我们将通过体外研究构建大鼠CCR5 mRNA的siRNA表达质粒,并通过293T工具细胞筛选出特异性质粒,采用大鼠佐剂关节炎模型,通过在体电穿孔的方法进行RNA干扰,抑制其CCR5 mRNA的表达,以明确该方法的有效性和安全性,从而为RA的治疗探寻一种有效的新的治疗方法。 方法: 1、根据靶基因设计原则设计并构建大鼠CCR5 siRNA表达质粒及CCR5过表达质粒,利用脂质体转染法共转染293T细胞,应用Westemblot检测rCCR5蛋白表达水平, real time PCR检测rCCR5 mRNA表达水平,筛选出特异性CCR5 siRNA表达质粒。 2、建立AIA大鼠模型,电穿孔法进行动物在体的CCR5 siRNA质粒转染,荧光显微镜观察转染位置及效果。临床观察大鼠一般情况、关节肿胀度、关节炎指数及关节滑膜病理评分,Western Blot及real time PCR分析CCR5蛋白及mRNA表达的情况,评估CCR5基因治疗效果。 结果: 1、各组质粒共转染293T细胞后,在倒置荧光显微镜下见到细胞内发出均匀明亮的绿色荧光。转染后24小时,荧光显微镜下观察,表达EGFP的阳性细胞百分比,67±3.2%。 2、293T细胞共转染后36小时检测CCR5蛋白及mRNA表达水平,D1质粒相比其它3组质粒及NC质粒对CCR5的干扰抑制作用最强,(P<0.01),为有效筛选靶点。 3、动态观察Wistar大鼠转染后1~5天,转染后1天可以看到EGFP蛋白的表达,表达强度随着时间逐渐增高,3天时达高峰,之后EGFP的表达随时间的延长而逐渐减低,而在对侧未干扰关节未发现荧光的表达。 4、Wistar大鼠FCA免疫后7天起出现部分大鼠关节红肿,第14~18天FCA组大鼠100%出现关节红肿,第28天达最高峰。CCR5 RNA干扰治疗后AIA大鼠体重下降程度及关节炎指数改善,左侧关节肿胀度明显改善。 5、CCR5 RNA干扰治疗后AIA大鼠局部滑膜病理学评分明显改善(P<0.05)对侧未观察到改善。 6、CCR5 RNA干扰治疗后滑膜CCR5蛋白及mRNA表达均明显降低(P<0.01) 结论: 1、D1 siRNA组与未转染对照组、阴性序列对照组、其它siRNA组比较,能有效抑制大鼠CCR5的蛋白表达。 2、D1 siRNA组与未转染对照组、过表达CCR5质粒组、阴性序列对照组比较,能有效抑制大鼠CCR5 mRNA表达。 3、D1 siRNA针对大鼠CCR5 mRNA的靶序列为CAGGGATCTATCACATTGGTT。 4、CCR5 RNA干扰治疗可以改善AIA大鼠的临床症状及关节炎指数,明显改善AIA大鼠的局部关节肿胀度。 5、CCR5 RNA干扰治疗可以明显改善AIA大鼠局部关节的病理过程。 6、CCR5 RNA干扰治疗主要作用于局部关节,对对侧及双前肢关节炎症无明显治疗作用。 7、成功的进行CCR5 siRNA表达质粒在体电转染,为今后关节局部基因治疗提供了有效的治疗手段。