HK-2调节糖酵解代谢对树突状细胞迁移的影响及其在RA发病机制中的作用

Rheumatoid arthritis is the most common autoimmune diseases. We found that DC migrating to lymph nodes to induce T cell responses is critical in RA,but little research focus on it. Glycolytic metabolism plays an important role in DC migration, and involves in the pathogenesis of RA. We have previously found that glycolytic inhibitor could alleviate collagen-induced arthritis in mice and reduce the number of DCs in lymph nodes, but the mechanism is unclear. Can inhibition of glycolysis prevent the migration of DCs and affect the development of RA? To solve these problems, we plan to use two different methods to inhibite glycolytic metabolism: (1) Glycolysis rate-limiting enzyme HK-2 inhibitor; (2)CD11c-Cre HK-2fl/fl mice, to investgate the effects of inhibiting glycolysis on the migration of DC in RA, hoping to elucidate the importance and mechanism of DC migration in RA, and to find new targets for RA treatment.

类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis, RA)是一种常见的自身免疫性疾病。树突状细胞（Dendritic cell，DC）迁移到淋巴结诱导T细胞反应是免疫反应的中心环节，在RA发病中起重要作用，但目前对调控DC迁移影响RA发病的研究很少。糖酵解代谢是调控DC迁移的关键点，又参与RA发病。我们前期发现糖酵解抑制剂能够减轻小鼠胶原诱导型关节炎，减少淋巴结中DC数量，但其机制不清。抑制糖酵解代谢能否通过阻止DC迁移进而影响RA发生发展？为阐明上述问题，本课题拟利用（1）糖酵解限速酶HK-2（Hexokinase 2, HK-2）抑制剂，（2）条件性敲除DC内HK-2小鼠，探讨抑制糖酵解对RA模型小鼠关节炎病情、DC迁移能力及参与DC迁移的关键分子表达的影响，进而阐明通过HK-2调控糖酵解代谢对DC迁移的影响及其在RA发病中的作用，为寻找RA治疗新靶点提供理论依据。

在类风湿关节炎（RA）与树突状细胞（DCs）的研究中，既往大多集中于DCs的分化、成熟、抗原递呈以及刺激T细胞活化等方面，本项目以DCs的迁移为切入点探索RA发病机制。首先我们通过体内外实验利用（1）糖酵解限速酶HK-2（HK-2）抑制剂，（2）条件性敲除DC内HK-2小鼠探讨抑制HK-2对DC功能尤其DC迁移及参与DC迁移的关键分子表达的影响，对RA模型小鼠关节炎病情的影响。结果发现糖酵解限速酶HK-2特异性抑制剂2-DG对DCs抗原摄取、活化成熟、趋化因子受体CCR7表达以及DCs细胞迁移能力均无明显影响，仅对DCs细胞表面趋化因子受体CCR5的表达可能有促进作用。通过动物实验，2-DG干预后对CIA小鼠关节肿胀及关节炎评分可能有抑制作用，但实验结果不稳定。此外我们发现与野生型小鼠对比，HK-2 cKO构建CIA后关节炎发病率及关节炎评分均有降低，具体条件性敲除DC内HK-2对小鼠体内DC功能及相关机制实验正在积极进行中。.另外，通过及时分析实验结果并适时调整研究方向，申请人利用所在团队改构的小分子化合物197，通过体内外细胞实验发现其能够通过抑制DCs细胞表面趋化因子受体CCR5的表达抑制DCs迁移，减少迁移到到外周血的DCs细胞比例，进而减轻关节炎。这为进一步研究RA发病机制和新的治疗靶点提供新线索和科学依据，为RA治疗提供新方案及新小分子药物。