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目的和意义:类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis,RA）是一种病因未明的慢性、系统性的自身免疫性疾病,其主要的病理改变主要为全身对称性多关节的慢性、持续性的滑膜炎症,滑膜组织增生和关节软骨的破坏,晚期可因关节僵直或畸形,导致关节功能的丧失,长病程者还可伴有循环、呼吸、泌尿系统的受累。由于RA病程长,反复发作,迁延不愈,疾病发展到后期有较高的致残率,给患者和社会都带来了沉重的负担。虽然有关RA病理分子机制的研究已经取得了长足的进步,并且一系列生物靶向药物的研发能一定程度上缓解RA患者的进展,但我们目前的治疗手段仍无法治愈RA。因此,深层次的挖掘RA病理分子机制,筛选新的药物作用靶点仍是当今学者的研究热点与方向。关节内微环境的维持主要依靠滑膜组织,而滑膜组织的病理改变也被认为是RA疾病发展的始动因素,滑膜成纤维细胞（Fibroblast-like synoviocytes,FLSs）是滑膜组织的主要细胞类型,因此,FLSs的病理改变或者生物学行为的异常是导致滑膜炎症和病理性增生的主要原因,其主要表现为持续性炎症、持续性增殖及凋亡阻滞。与此同时,关节微环境内的炎症因子对FLSs的增殖和凋亡抑制也有着促进作用,大量炎性FLSs的增殖又会进一步加重关节微环境内炎症因子的水平,形成炎症-增殖-炎症的恶性循环。因此,系统得研究FLSs炎症相关的分子机制对阐明RA的发病机制以及未来新型药物的研发将具有重要的意义。Syndecan-4（SDC4）作为一种细胞膜蛋白,是多种细胞因子、趋化因子的受体,并可介导细胞内一系列的信号转导,调控细胞功能。据报道,SDC4的异常表达出现在多种炎症性疾病,并可参与机体的免疫系统调节,因此我们推测SDC4在类风湿关节炎滑膜成纤维细胞（RA-FLSs）中异常表达,并可通过其下游的信号机制调控RA-FLSs的生物功能。方法:（1）从Gene Expression Omnibus（GEO）数据库中下载基因芯片数据集GSE55457、GSE55584和GSE55235,共包括33例RA滑膜样本和20例正常滑膜样本,对数据进行标准化后进行差异基因的筛选,通过对差异基因进一步做GO（Gene ontology）和KEGG（Kyoto Encyclopedia of Gene and Genomes）信号通路富集分析、蛋白网络互相作用分析,进而筛选出RAFLSs的关键基因和信号转导通路。（2）收集RA、膝关节创伤患者滑膜,用机械破碎法提取人原代FLSs;免疫荧光法检测FLSs特异蛋白Vimentin在各组FLSs中的表达;苏木精-伊红染色（Hematoxylin-eosin staining,HE）实验观察FLSs细胞形态;实时荧光定量PCR（Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR）验证部分差异基因（CXCL9,CCR5,CCL18,CSF1R,MMP1）及关键基因（SDC4）在两组中的表达。构建SDC4 shRNA质粒载体,转染第三代RA-FLSs以沉默SDC4,qRT-PCR和蛋白质印迹法（Western-Blot,WB）检测转染效率;酶联免疫吸附实验（Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）检测感染质粒后RA-FLSs炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α的水平;流式细胞仪检测感染后RA-FLSs的凋亡率;WB检测感染后RA-FLSs凋亡相关蛋白P53、cleaved caspase-3、Bcl-2和Bax的表达水平。（3）构建SDC4 shRNA质粒载体,转染第三代RA-FLSs沉默SDC4,流式细胞仪检测感染后RA-FLSs的ROS水平,WB检测感染后RA-FLSs氧化应激相关蛋白eNOS和Nrf2水平。结果:（1）在差异倍数（Fold change,FC）≥2,P<0.05的基础上,RA滑膜芯片与正常滑膜相比,共包括207个下调基因和329个上调基因;GO富集分析结果显示差异基因主要涉及细胞膜成分,免疫反应和趋化因子激活等生物过程;KEGG信号通路富集结果提示差异基因主要参与细胞因子受体结合等相关通路;蛋白网络互相作用分析发现膜蛋白SDC4为差异基因网络中的关键基因;利用KEGG网站分析发现SDC4可通过介导氧化应激相关通路进而调节细胞的炎症水平。（2）成功从人的滑膜组织上分离出FLSs,于第3代进行细胞鉴定,免疫荧光结果提示Vimentin蛋白阳性;HE染色显示细胞形态呈长梭形,核大且椭圆,细胞排列有极性,成放射状;qRT-PCR结果显示差异基因CXCL9、CCR5、CCL18、CSF1R、MMP1以及关键基因SDC4在RA组的表达水平显著高于正常组,验证了基因芯片分析结果的可靠性。对RA-FLSs转染SDC4 shRNA质粒和对照质粒,实验分为四组:正常组（Normal）、RA-FLSs组（RA）、RA-FLSs转染对照质粒组（RA+sh NC）、RA-FLSs转染SDC4shRNA质粒组（RA+shSDC4）,转染48小时后,ELISA实验结果提示RA+shSDC4组的炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α水平显著低于RA组;流式细胞仪凋亡检测显示RA+shSDC4组的凋亡水平较RA组显著增加;WB结果提示凋亡蛋白P53、cleaved caspase-3、Bax在RA+shSDC4组中的表达较RA组显著增加,抗凋亡蛋白Bcl2在RA+shSDC4组中的表达较RA组显著降低。（3）同时,流式细胞仪ROS检测提示RA+shSDC4组的ROS水平显著低于RA组;WB结果提示eNOS蛋白的表达水平在RA+shSDC4组中较RA组显著降低,抗氧化蛋白Nrf2在RA+shSDC4组中的表达较RA组显著增高。结论:本课题通过生物信息学技术和细胞体外实验,验证了SDC4作为一种细胞膜蛋白,在RA-FLSs中显著高表达,高表达的SDC4可提高RAFLSs的炎症水平,抑制RA-FLSs的凋亡,与此同时,SDC4可通过介导氧化应激信号通路来实现其对RA-FLSs炎症水平的调节;抑制SDC4的表达,在降低氧化应激水平的同时,也缓解了RA-FLSs的炎症水平,促进了其凋亡。因此,SDC4可能是RA基础研究的新方向或未来干预治疗的一个新靶点。