发炎大鼠膝关节中巨噬细胞耗竭通过减弱Nampt和Spp1信号抑制滑膜间充质干细胞的激活

背景：巨噬细胞和间充质干细胞（MSCs）在炎症和组织再生中发挥关键的相互作用。滑膜MSCs作为关节再生的关键角色，已知在滑膜炎中与巨噬细胞一起增殖。然而，滑膜MSCs与巨噬细胞之间的串扰仍不清楚。在本研究中，我们调查了用氯膦酸盐脂质体选择性耗竭巨噬细胞后，发炎大鼠膝关节中滑膜MSCs激活的变化。方法：通过注射角叉菜胶（第0天）在大鼠膝关节中诱导急性炎症。在第1天和第4天关节内给予氯膦酸盐脂质体以耗竭巨噬细胞，以空脂质体作为对照。第7天收集膝关节用于组织学、流式细胞术和集落形成试验。同时，培养滑膜MSCs并进行增殖试验、流式细胞术和软骨形成评估。我们还使用单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析了它们的串扰。结果：氯膦酸盐脂质体治疗显著减少CD68阳性巨噬细胞数量并抑制滑膜炎。免疫组织化学和流式细胞术显示氯膦酸盐组中CD68（巨噬细胞标志物）以及CD44和CD271（MSC标志物）的表达降低，而CD73表达保持不变。氯膦酸盐组中每1000个有核细胞和每克滑膜的集落形成细胞数量显著低于对照组。两组培养的滑膜MSCs显示出相当的增殖能力、表面抗原表达和软骨形成能力。scRNA-seq鉴定出七个不同的滑膜成纤维细胞（SF）亚群，其中Mki67+ SF亚群（对应于滑膜MSCs）在氯膦酸盐组显著减少。氯膦酸盐处理下调了Mki67+ SF中与细胞外基质组织和合成代谢途径相关的基因。细胞间通讯分析显示，氯膦酸盐组中巨噬细胞与Mki67+ SF之间的Nampt和Spp1信号相互作用减弱，以及Mki67+ SF与巨噬细胞之间的Ccl7、Spp1和Csf1信号相互作用减弱。Spp1和Nampt促进了滑膜MSCs的增殖和/或软骨形成。结论：用氯膦酸盐脂质体耗竭巨噬细胞抑制了滑膜炎并减少了滑膜MSCs的数量和活性，突显了巨噬细胞来源的Nampt和Spp1信号在滑膜MSC激活中的重要性。这些发现为通过增强巨噬细胞和滑膜MSCs之间的有益信号来促进关节组织再生的潜在治疗策略提供了可能。