LncRNA MALAT1调控成纤维样滑膜细胞对类风湿关节炎的影响及芍药苷的干预作用研究

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目的:从长链非编码 RNA MALAT1(Long non-coding RNAMALAT1,lncRNA MALAT1)对成纤维样滑膜细胞调控的角度阐释芍药苷对类风湿关节炎作用的分子机制,以期寻找类风湿关节炎新的潜在的治疗靶点。方法:(1)按照纳入标准将病例入组,分为类风湿关节炎组、骨关节炎组、创伤性关节炎组,收集各组滑膜组织样本,提取、分离和鉴定成纤维样滑膜细胞,使用qRT-PCR技术分别检测三组滑膜组织和成纤维样滑膜细胞中lncRNA MALAT1的表达。ELISA法测定三组成纤维样滑膜细胞中炎性因子TNF-α,IL-6,和IL-2的水平。(2)体外培养类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞,MTT法检测各浓度芍药苷(分别为20、40、80μM)处理后的细胞活性,处理时长分别为24、48、72h,使用流式细胞术检测细胞凋亡率。qRT-PCR检测各组lncRNA MALAT1的表达水平,构建lncRNA MALAT1敲减模型,流式细胞术检测观察lncRNA MALAT1的变化对细胞凋亡的影响。将细胞分为对照组、芍药苷处理组、敲减模型对照组、MALAT1敲减模型组、芍药苷联合MALAT1敲减组,qRT-PCR检测各组凋亡相关分子Bcl-2、caspase-3、caspase-9、Bax及Wnt1、β-catenin、ERK、JNK、p38 的 mRNA 表达。Western blot 法检测各组凋亡相关分子 Bcl-2、caspase-3、caspase-9、Bax 及 Wnt1、β-catenin、ERK1/2、pERK1/2、JNK1/2、pJNK1/2、p38、p-p38的蛋白表达。(3)构建胶原诱导型关节炎大鼠模型,随机分为健康对照组、模型组、药物处理组(分低、中、高剂量处理组),使用芍药苷作为干预药物处理,根据关节炎评分、足肿胀度、病理组织学评价其对胶原诱导型关节炎大鼠模型的治疗效果。检测大鼠滑膜组织中lncRNA MALAT1的差异表达。TUNEL法用于标记凋亡的滑膜细胞,ELISA法检测炎性因子TNF-α,IL-6,和IL-2的表达,qRT-PCR检测各组凋亡相关分子 Bcl-2、caspase-3、caspase-9、Bax 及 Wnt1、β-catenin、ERK、JNK、p38的mRNA表达。Western blot法检测各组凋亡相关分子Bcl-2、caspase-3、caspase-9、Bax 及 Wnt1、β-catenin、ERK1/2、pERK1/2、JNK1/2、pJNK1/2、p38、p-p38的蛋白表达。结果:(1)从类风湿关节炎组、骨关节炎组、创伤性关节炎组的滑膜组织中成功分离、提取成纤维样滑膜细胞,并成功鉴定。qRT-PCR检测显示lncRNA MALAT1在类风湿关节炎的滑膜组织较创伤性关节炎组中有所下降(P<0.01),并且明显低于骨关节炎组(P<0.01),而其成纤维样滑膜细胞中的表达结果同样较创伤性关节炎组降低(P<0.01),与骨关节炎组相比也是处于较低表达水平(P<0.01)。与创伤性关节炎组相比,炎性因子TNF-α,IL-6,和IL-2在类风湿关节炎组成纤维样滑膜细胞中表达显著增高(P<0.01),在骨关节炎组成纤维样滑膜细胞中的表达也明显偏高(P<0.01),而与骨关节炎组相比,TNF-α、IL-2的表达在类风湿关节炎组成纤维样滑膜细胞仍处于较高水平(P<0.01),IL-6在类风湿关节炎组成纤维样滑膜细胞的表达也偏高(P<0.05)。TNF-α,IL-6,和IL-2在成纤维样滑膜细胞中的表达与lncRNA MALAT1呈负相关关系(相关系数r分别为-0.684、0.524、0.590,均P<0.01)。(2)与对照组相比,lncRNA MALAT1在类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞中表达下调(P<0.01)。在相同时长处理条件下,与对照组相比,80μM芍药苷处理组抑制近50%细胞活性(P<0.01),比20μM芍药苷处理组(P<0.05)、40μM芍药苷处理组(P<0.01)抑制效率明显增高。在80μM处理条件下,与24h处理组相比,72h处理组细胞活性明显下降(P<0.01),比48h处理组相比,72h处理组细胞活性仍有所下降(P<0.05)。与对照组相比,经芍药苷处理后细胞凋亡率增加(P<0.01)。与类风湿关节炎组相比,敲减MALAT1后细胞凋亡率减少(P<0.01),而芍药苷联合MALAT1敲减组细胞凋亡率较MALAT1敲减组细胞凋亡率显著增加(P<0.01)。与对照组相比,MALAT1 敲减组促凋亡分子 caspase-3(P<0.05)、caspase-9(P<0.01)、Bax(P<0.05)mRNA表达减少而抗凋亡分子Bcl-2(P<0.01)mRNA 表达升高,Wnt1(P<0.01)、β-catenin(P<0.01)、ERK1/2(P<0.01)、JNK1/2(P<0.01)、p38(P<0.05)mRNA 表达增加,caspase-3(P<0.05)、caspase-9(P<0.05)、Bax(P<0.01)蛋白表达减少而抗凋亡分子Bcl-2(P<0.01)蛋白表达升高,Wnt1、β-catenin的蛋白表达及ERK1/2、JNK1/2、p38磷酸化增加(P<0.01),而芍药苷处理组则促凋亡分子caspase-3、caspase-9、Bax蛋白表达升高而抗凋亡分子Bcl-2蛋白表达降低(P<0.01),Wnt1、β-catenin 的蛋白表达及 ERK1/2、JNK1/2、p38 磷酸化减少(P<0.01)。(3)成功构建胶原诱导型大鼠模型,各组关节炎指数、足肿胀度随着观察时长逐渐增高,但分别从建模后第15天、第10天起出现下降趋势。与模型组相比,芍药苷处理组的大鼠关节炎指数、足肿胀度明显下降(P<0.01),并随着剂量增加而增加(P<0.01)。芍药苷处理组的关节滑膜增生程度及骨间质炎症细胞浸润程度比模型组有所降低(P<0.01),并且随干预剂量的增加而不断降低(P<0.05)。与模型组相比,芍药苷降低大鼠血清中TNF-α、IL-6、IL-2的表达(P<0.01)。qRT-PCR提示模型组滑膜组织中lncRNA MALAT1表达较健康对照组明显下调(P<0.01),而芍药苷干预组则提示可上调其表达(P<0.01)。TUNEL法结果提示与对照组相比,模型组滑膜细胞凋亡明显减少(P<0.01),而芍药苷处理组随着剂量增加细胞凋亡也相应增加(P<0.01)。qRT-PCR和Western blot法检测到芍药苷处理组凋亡相关分子caspase-3、caspase-9、Bax 较模型组升高(P<0.01),Bcl-2 表达及 Wnt1、β-catenin、ERK1/2、JNK1/2、p38 的 mRNA 表达减少(P<0.01),且 Wnt1、β-catenin 的蛋白表达及ERK1/2、JNK1/2、p38磷酸化减少(P<0.01)。结论:(1)LncRNA MALAT1 通过抑制 Wnt1/β-catenin 和 ERK/MAPK 通路从而促进类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞凋亡,起到缓解关节炎症的作用,是类风湿关节炎一个潜在的治疗靶点。(2)芍药苷可能通过上调MALAT1的表达促进其对关节的保护作用从而达到缓解类风湿关节炎的效果,是其治疗类风湿关节炎的有效机制。
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