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低氧是免疫调控网络失衡的一个主要病理因素,参与败血症、自身免疫等长期慢性炎症、肿瘤、外伤等疾病。树突状细胞(Dentritic cells,DC)是联络固有免疫和适应性免疫的桥梁,也是适应性免疫的启动者、增强者以及调控者。DC对免疫应答的启动、增强还是终止、抑制、指导不同T细胞亚群的分化都取决于其功能状态和亚群,而DC的功能状态受到其所处微环境的影响。炎症微环境中的补体C5a是补体中功能最强的过敏毒素,在许多炎症性疾病中发挥重要的炎症介质作用,如类风湿性关节炎。C5a的生物学效应是通过其受体-C5aR1(CD88)和C5L2完成的。其中,C5aR1属于G蛋白偶联受体超家族成员,是目前公认的介导C5a生物学效应的主要受体,广泛表达于多种免疫细胞表面。炎症部位的低氧因素有可能通过调控炎性细胞表达C5aR1影响C5a介导的炎症反应进展,从而调控C5a相关的炎症性疾病的病理过程,相关研究目前尚未见报道。越来越多的证据显示低氧调节特定低氧相关microRNAs的转录、成熟及功能。因此,发现受低氧控制的microRNA,了解其对炎症信号通路的影响有助于对炎症性疾病病理机制的认识。本研究将炎性反应中的低氧、C5a/C5aR1、三个因素联系起来,从miR层面上,对低氧引起MoDC上调C5aR1表达的分子机制做出了新的解释。在本课题中,我们以单核来源DC为研究对象,利用miR组学分析、siRNA转染、免疫共沉淀、CIA模型等实验技术,发现:1)单核细胞在极低氧(<2%)不能够分化为成熟的DC,但高表达C5aR1(CD88);并且这些低氧条件的单核来源的未成熟DC对C5a及其衍生物C5adesArg的刺激具有高反应性;2)低氧上调MoDC表达C5aR1是依赖HIF信号通路负向调控GM-CSF/STAT5,IL-4/STAT6信号通路实现的。3)低氧通过HIF-1信号通路诱导miR-342-3p和miR-210的表达上调;其中miR-342-3p通过直接靶向STAT5b和靶向降解羧肽酶USP13负向调控STAT5,STAT6的组成型表达,抑制GM-CSF/STAT5,IL-4/STAT6信号通路,从而参与介导了低氧上调MoDC表达C5aR1;miR-210通过直接靶向但促进PTPN1的表达负向调控STAT5,STAT6的磷酸化从而抑制了STAT5,STAT6信号通路的活化,进而参与介导了低氧上调MoDC表达C5aR1;5)在胶原诱导的实验性关节炎模型(CIA)中,miR-342-3p和miR-210的血清水平与疾病进展具有明显的相关性,并且我们通过miR-342-3p和miR-210的拮抗剂和模拟物对诱导两周的CIA小鼠进行体内干预发现,抑制miR-342-3p和miR-210能够降低CIA的疾病严重程度,而过表达miR-342-3p和miR-210则加重。综上,我们基于DC,对C5a相关关节炎的病理过程做出如下推理:受累的炎性关节腔内的低氧因素诱导进入炎症部位的单核细胞高表达miR-342-3p和miR-210,后二者分别通过USP13和PTPN1抑制微环境中的炎性因子GM-CSF和IL-4诱导信号通路STAT5和STAT6的活化,从而抑制单核细胞分化为成熟DC,但维持这些未成熟DC高表达C5aR1,并促进它们对炎性微环境中C5a的反应性;C5a刺激的单核来源DC具有较强的摄取抗原的能力,并可以被诱导成熟;这些摄取了关节腔内自身抗原的DC进入外周淋巴器官后,诱导自身反应性T的分化活化,从而推动C5a相关关节炎的病理过程。我们的研究丰富了对低氧和C5a相关炎性疾病病理机制方面的认识;也为miR-342-3p和miR-210,在C5a相关的炎性疾病中作为潜在的血清标志物或者药物靶点的设计提供了有力的实验依据。