人脐带间充质干细胞外泌体对胶原诱导关节炎小鼠B细胞表型和功能影响及机制的研究

来源 :山西医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:new_java
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背景:类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)是一种常见的,发病时间长的,全身性的自身免疫性疾病,以关节滑膜组织增生、血管翳形成和软骨破坏为主要临床特征。免疫失衡是RA发病的重要途径,B细胞等免疫细胞在关节滑膜局部聚集浸润,进而分泌炎症因子、自身抗体并造成关节滑膜、软骨组织慢性炎症和骨破坏。目前RA的治疗以非甾体类抗炎药、激素、生物制剂等抗风湿药物为主,但长期使用存在许多副作用,因此非常有必要寻找安全有效的可替代药物。人脐带间充质干细胞来源的外泌体(human umbilical cord mesenchymal stem cell-derived exosomes,h UCMSC-Exos)是h UCMSCs分泌的细胞外囊泡,直径约30-150nm,相较于h UCMSCs,其理化性质稳定,无异源风险,便于储存运输,可用于治疗RA。体外研究表明h UCMSCs可以抑制B细胞增殖、分化、分泌免疫球蛋白,并诱导B细胞分化为调节性B细胞(regulatory B cells,Bregs),进而促进其产生抑炎因子IL-10。本研究拟进一步探究h UCMSCs及h UCMSC-Exos对CIA小鼠体内B细胞的作用及可能机制,为临床治疗RA提供理论和实验依据。目的:(1)观察h UCMSC-Exos对CIA小鼠的干预作用。(2)探究h UCMSC-Exos对CIA小鼠体内B细胞的影响。(3)研究h UCMSC-Exos调节CIA小鼠体内B细胞活化和分化的机制。方法(1)选取25只DBA/1J雄性小鼠建立CIA小鼠模型,随机分为5组,分别为正常对照组、CIA对照组、MTX干预组、h UCMSCs干预组和h UCMSC-Exos干预组。干预7周后,测定小鼠体重,记录关节炎指数、肿胀关节数和小鼠后足足爪厚度,并对小鼠踝关节进行HE染色,观察小鼠踝关节病理组织学变化。然后对小鼠踝关节进行X线和Micro CT检测,观察小鼠踝关节骨破坏情况。酶联免疫法检测小鼠血清中BAFF和RF的水平。(2)流式细胞术检测小鼠外周血白细胞中总B细胞、活化的B细胞、浆细胞、BAFFR+和TACI+B细胞的比率。(3)蛋白印迹法检测小鼠脾脏B细胞中TRAF2、IκBα和p-P65的表达。结果:(1)与正常小鼠相比,CIA小鼠体重明显降低,关节炎指数、肿胀关节数和后足足爪厚度明显增加(P<0.01)。使用h UCMSC-Exos干预CIA小鼠后,可以明显增加其体重并降低其关节炎指数、肿胀关节数和后足足爪厚度(P<0.05)。(2)与正常小鼠相比,CIA小鼠踝关节的骨体积/总体积、骨小梁数目和骨小梁厚度明显降低(P<0.05),骨表面积/总体积和骨小梁分离度明显增加(P<0.01);使用h UCMSC-Exos干预CIA小鼠后,可以明显增加其踝关节的骨体积/总体积、骨小梁数目(P<0.05),并降低骨小梁分离度(P<0.01)。(3)使用MTX、h UCMSCs及h UCMSC-Exos干预CIA小鼠后,可以减少其踝关节处的炎性细胞浸润程度。(4)与正常小鼠相比,CIA小鼠血清BAFF、RF的水平明显增加(P<0.05)。使用h UCMSC-Exos干预CIA小鼠后,可以降低其血清BAFF、RF的水平(P<0.05);组间比较结果显示:MTX组、h UCMSC组、h UCMSC-Exos组小鼠血清BAFF、RF的水平在两两比较之间无明显差异。(5)与正常小鼠相比,CIA小鼠外周血白细胞中总B细胞、活化的B细胞、浆细胞、BAFFR+和TACI+B细胞的比率明显增加(P<0.05)。使用h UCMSC-Exos干预CIA小鼠后,可以明显降低其外周血白细胞中总B细胞、活化的B细胞、浆细胞、BAFFR+细胞的比率(P<0.05);组间比较结果显示:MTX组、h UCMSC组、h UCMSC-Exos组外周血白细胞中总B细胞、活化的B细胞、浆细胞、BAFFR+和TACI+B细胞的比率在两两比较之间无明显差异。(6)与正常小鼠相比,CIA小鼠脾脏B细胞中TRAF2和p-NF-κB65的表达水平明显增加,IκBα的表达水平明显降低(P<0.01)。使用h UCMSC-Exos干预CIA小鼠后,可以明显降低其脾脏B细胞中TRAF2、p-NF-κB65信号蛋白分子表达(P<0.05),并增加IκBα的表达(P>0.05)。组间比较结果显示:MTX组、h UCMSC组、h UCMSC-Exos组小鼠脾脏B细胞中TRAF2、IκBα、p-NF-κB65的表达水平在两两比较之间无明显差异。结论:(1)hUCMSC-Exos可以通过增加CIA小鼠的体重并降低其关节炎指数、肿胀关节数和后足足爪厚度、改善其踝关节骨破坏程度和关节组织病理变化发挥抗炎及组织修复作用。(2)hUCMSC-Exos可以抑制CIA小鼠体内B细胞的分化并降低BAFFR+B细胞的比率及RF的分泌。(3)hUCMSC-Exos可以通过调控BAFF/TRAF2/NF-κB信号途径抑制B细胞的活化、分化和抗体分泌。
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