羟氯喹治疗类风湿关节炎的机制:通过Toll样受体9信号抑制树突状细胞功能

The mechanisms of hydroxychloroquine in rheumatoid arthritis treatment: Inhibition of dendritic cell functions via Toll like receptor 9 signaling.

作者信息Jiaochan Han, Xing Li, Xiaoqing Luo, Juan He, Xuechan Huang, Qingyou Zhou, Yanping Han, Hongyu Jie, Jian Zhuang, Yehao Li, Fangyuan Yang, Zeqing Zhai, Shufan Wu, Yi He, Bin Yang, Erwei Sun
PMID33049581
发布时间2020-12
DOI10.1016/j.biopha.2020.110848

实验完整度

包含体外DC功能实验、CIA小鼠体内模型、TLR9敲除小鼠验证,以及人PBMC来源DC实验,明确功能与机制验证。

主要模型

健康供体外周血来源DC CIA小鼠模型 小鼠骨髓来源DC TLR9敲除小鼠

重点核对

RA患者血清刺激DC的HCQ浓度(25 μM)和时间(24小时) CIA小鼠HCQ给药剂量(80 mg/kg每天灌胃)和时长(54天) CpG刺激BMDC的浓度(50 ng/mL)和HCQ浓度(25 μM) TLR9−/−小鼠和WT小鼠CIA模型

摘要

羟氯喹(HCQ)是治疗类风湿关节炎(RA)最常用的免疫抑制剂之一。我们先前的研究表明,HCQ通过直接抑制滤泡辅助T(Tfh)细胞来抑制RA的发展。树突状细胞(DCs)是先天免疫和获得性免疫之间的桥梁。HCQ是否通过DCs抑制Tfh细胞尚不清楚。在本研究中,我们发现HCQ能有效抑制健康供体来源的纯化DCs在RA患者血清刺激下CD86、趋化因子(C-X-C基序)受体4(CXCR4)的表达以及干扰素-α(IFN-α)的分泌。为了模拟RA,使用胶原诱导性关节炎(CIA)小鼠模型,并在处死前每天给予HCQ治疗五十四天。我们发现HCQ抑制了DCs的成熟和向淋巴结(LNs)的迁移,表现为LN DCs上CD40、CD80、CD86、MHCII(I-Aq)表达下调。此外,HCQ降低了外周血DCs上趋化因子受体7(CCR7)和L-选择素的水平,并减少了LN DCs的百分比。值得注意的是,HCQ仅抑制CpG ODN 1826诱导的骨髓DCs(BMDCs)分泌IL-12,而该BMDCs受各种Toll样受体(TLR)激动剂刺激。机制上,HCQ不仅下调了RA患者血清刺激的健康供体PBMC来源DCs中TLR9的表达,也下调了CIA小鼠LN DCs和CpG激活的BMDCs中TLR9的表达。此外,TLR9−/−小鼠的关节炎评分远低于野生型小鼠,且DCs的成熟和迁移能力受损。总之,DCs的激活促进了RA的发病,HCQ通过阻断TLR9抑制DC激活,从而对RA具有保护作用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
HCQ是否通过抑制DCs的功能来治疗RA,以及其潜在机制是否涉及TLR9信号通路?
核心机制
HCQ通过阻断TLR9信号抑制DCs的成熟和迁移,从而减轻RA的炎症反应。
主要证据
体外实验显示HCQ抑制RA血清刺激的DC成熟和迁移;CIA模型中HCQ降低LN DCs数量和成熟标志物;TLR9−/−小鼠关节炎严重程度降低且DC功能受损。
研究意义
本研究为HCQ治疗RA提供了新的理论依据,并提示TLR9可能是RA治疗的潜在靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

DC亚群分析

比较RA患者和健康对照外周血中pDCs和mDCs的比例。

分离RA患者和健康对照的PBMCs,通过流式细胞术检测pDCs和mDCs的百分比。

2

体外DC功能实验

评估RA患者血清对DC成熟和迁移的影响,以及HCQ的抑制作用。

纯化健康供体外周血DC,用RA患者血清(DAS28-ESR>5.1, n=6)刺激,加或不加HCQ(25 μM)处理24小时,检测表型标志物和细胞因子分泌。

3

CIA小鼠模型及HCQ治疗

在动物模型中验证HCQ对DC成熟、迁移和关节炎严重程度的影响。

用DBA/1J小鼠诱导CIA模型,HCQ组每天灌胃80 mg/kg,持续54天,对照组给予生理盐水,处死后分析淋巴结和外周血DC。

4

BMDCs体外实验

确定HCQ是否特异性地抑制TLR9激活的BMDC功能。

从C57BL/6 WT小鼠骨髓诱导BMDCs,用不同TLR激动剂刺激,检测IL-12分泌,并用CpG(50 ng/mL)和HCQ(25 μM)处理,检测成熟和迁移功能。

5

TLR9敲除小鼠验证

验证TLR9在DC功能和关节炎发展中的作用。

对C57BL/6 WT和TLR9−/−小鼠诱导CIA模型,比较关节炎评分、LN DCs百分比和成熟标志物以及外周血DC趋化因子受体表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
EasySep™人泛DC预富集试剂盒STEMCELL--
小鼠CD11c+试剂盒----
重组小鼠GM-CSFPeproTech--
CpG ODN 1826InvivoGen--
ELISA试剂盒NEO Biosciences--
流式抗体BD Biosciences--
流式抗体BioLegend--
免疫级牛II型胶原Chondrex--
免疫级鸡II型胶原Chondrex--
完全弗氏佐剂Chondrex--
不完全弗氏佐剂Chondrex--
24孔BD falcon细胞培养插入系统BD--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
人DC体外刺激
RA患者血清刺激健康供体DC的HCQ浓度(25 μM)、时间(24小时)、DC纯度。
阅读提示:Materials and methods 2.3, 2.5, 2.6
CIA小鼠模型
HCQ给药剂量(80 mg/kg/day)、时长(54天)、给药途径(灌胃)、小鼠品系(DBA/1J)及分组(n=6)。
阅读提示:Materials and methods 2.2, 2.4
BMDC激活
CpG浓度(50 ng/mL)、HCQ浓度(25 μM)、刺激时间(24小时)、BMDC来源(C57BL/6 WT)。
阅读提示:Materials and methods 2.2, 2.6, Figure 3
TLR9敲除小鼠实验
WT和TLR9−/−小鼠品系(C57BL/6)、年龄(8-10周)、每组样本量(n=10)、CIA诱导方法。
阅读提示:Materials and methods 2.2, Figure 5