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《中南大学》 2010年
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迷走神经及乙酰胆碱受体对实验性关节炎的作用及机制研究

李通  
【摘要】: 类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以累及周围关节为主要表现的系统性炎症性自身免疫病。其病理特征表现为关节滑膜炎症及滑膜组织增生,进而导致关节损伤及骨破坏。尽管RA的发病机制迄今仍未完全阐明,但细胞因子网络在RA的滑膜炎症及骨质破坏中起到重要作用,是使RA病变持续存在、迁延进展的关键因素。中枢神经系统(central nervous system,CNS)是炎症及免疫反应的调节中枢,可以在不同的水平来控制炎症。新近有研究发现在中枢神经系统和免疫系统之间存在着一条具有拮抗炎症反应的信号通路命名为“胆碱能信号通路”。有研究表明,胆碱能抗炎通路在内毒素血症、创伤和败血症等急性炎症中发挥着重要的抗炎作用,但该通路在以关节滑膜病变为特征的类风湿关节炎等慢性炎症性疾病中是否发挥作用以及如何作用,目前尚不清楚,因此我们设计了如下实验: 目的:胆碱能抗炎通路是一条迷走神经依赖的信号通路,它可以抑制急性炎症性疾病模型中细胞因子的释放。我们观察了胆碱能信号通路对胶原诱导性关节炎小鼠的作用并探讨其可能的机制。方法:56只雄性DBA/1小鼠随机分为4组,(1)对照组(control mice):假手术+每天腹腔注射PBS一次(sham vagotomy+ phosphate-buffered saline;shamVGX+ PBS);(2)模型组(model mice):假手术+每天腹腔注射PBS一次+CIA模型复制(shamVGX+ PBS+ CIA);(3)迷走神经切断术组(vagotomy mice):迷走神经切断术+每天腹腔注射PBS一次+CIA模型复制(VGX+ PBS+ CIA);(4)烟碱预处理组(nicotine mice):假手术+每天腹腔注射烟碱(nicotine,Nic)+CIA模型复制(shamVGX+ Nic+ CIA)。我们在关节炎模型复制的4天前切断左侧迷走神经,烟碱组小鼠在关节炎模型复制的4天前每天腹腔注射烟碱(250μg/kg)。对小鼠的关节炎及组织病理学进行评分。酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)检测血清中肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)-α,白介素(interleukin,IL)-6和IL-10的浓度。免疫组化法检测滑膜高迁移率族蛋白-1(high-mobility group box chromosomal protein 1, HMGB 1)的表达。结果:迷走神经切断术可加重,而烟碱可减轻CIA小鼠的关节炎症;组织病理学检测发现烟碱可降低CIA小鼠滑膜组织中炎症细胞的浸润,减轻骨质破坏;与模型组及迷走神经切断术组相比,烟碱可降低CIA小鼠血清中TNF-α及IL-6水平,而对IL-10无影响;烟碱减低CIA小鼠关节HMGB1的表达及核移位。结论:胆碱能抗炎通路通过抑制HMGB1的释放和促炎细胞因子的产生来改善胶原诱导性小鼠关节炎的病理变化。 目的:最近的研究发现激活乙酰胆碱受体可减轻胶原诱导性关节炎小鼠的关节炎症,并抑制炎症因子的释放。本研究以RA成纤维样滑膜细胞(fibroblast-like synoviocytes, FLSs)为研究对象,探讨胆碱能抗炎通路发挥作用可能的细胞内信号机制。方法:ELISA检测培养上清中IL-6、IL-10和单核细胞趋化蛋白(monocyte chemoattractant protein, MCP)-1的浓度。FLSs转染小干扰RNA寡核苷酸。AG490在烟碱作用前16小时加入,而nAChR阻断剂在烟碱作用前的30分钟加入。免疫印迹法(western blot)检测信号转导和转录激活因子(signal transducers and activators of transcription, STAT)的活化,如STAT1和STAT3。结果:烟碱可浓度依赖性的抑制TNF-α诱导RAFLSs IL-6和MCP-1的产生,而IL-10的浓度无明显变化;烟碱可诱导RA FLSs中STAT3的激活而对STAT1的活化无影响;STAT3低表达部分废除了烟碱对RA FLSs的抗炎作用;AG490抑制了STAT1和STAT3的磷酸化,降低TNF-a诱导的RA FLSs中炎症因子的产生;a7nAChR拮抗剂废除了烟碱的抗炎作用并抑制了RA FLSs中的STAT3的活化。结论:乙酰胆碱受体激动剂可通过Jak2-STAT3信号通路抑制TNF-a诱导的RA FLSs炎症因子的产生。 目的:SOCS蛋白在调控炎症信号转导过程中发挥着重要的作用,本研究初步探讨其在乙酰胆碱受体激动剂抑制RA成纤维样滑膜细胞炎症因子分泌中的作用。方法:Western blot法检测SOCS1及SOCS3的表达;FLSs转染小干扰RNA寡核苷酸;ELISA检测培养上清中IL-6的浓度。结果:烟碱可诱导RA FLSs中SOCS3表达增加而对SOCS1的表达无影响;SOCS3低表达废除了烟碱对RA FLSs的抗炎作用。结论:乙酰胆碱受体激动剂抑制RA成纤维样滑膜细胞炎症因子的分泌与SOCS3的表达变化有关。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R593.22

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