TLR3/4-Jagged-1-Notch受体通路介导的MSC免疫调节异常在强直性脊柱炎发病机制中的作用研究

Ankylosing Spondylitis(AS) is a chronic autoimmune disease , characterized by systemic inflammation and pathological osteogenesis, of which the pathogenesis mechanism is still unclear. Our previous research has demonstrated that mesenchymal stem cells(MSC) of AS patients do exist immunoregulatory dysfunction, menifested by failing to downregulate increased ratio of Th17/Treg. As a result, the disease occurs owing to persistent inflammatory state existing in whole body. Our preliminary semi-quantitative PCR datas indicated that the mRNA of TLR3 and TLR4 in AS patients' MSC had increased compared to nomal MSC. In addition, Western blot analysis showed that MSC in AS patients expressed less Jagged-1 than normals. Thus, we have proposed that TLR3/4-Jagged-1-Notch receptor pathway may be the key to cause AS patients' MSC dysfunction of immune regulation. We are aimed to investigate expression of relative molecules and receptors by utilising quantitly real-time PCR(qRT-PCR), Western blot and other techniques，and to find the key point of the proposed pathway by interfering with specific agonist or antagonist or RNAi. We are intended to discover the exact problem of MSC immunoregulatory dysfunction in AS patients, in order to provide experiment foundation and theoretical basis for clinical therapy.

强直性脊柱炎（AS）是一种主要以全身炎性反应和病理性成骨为特征的自身免疫性疾病，目前发病机制不明。我们前期的研究证实AS患者间充质干细胞（MSC）存在免疫调节能力的异常，主要表现为不能下调体内升高的Th17/Treg细胞比例，机体持续处于炎性状态从而导致疾病的发生。半定量PCR试验结果初步表明AS患者MSC较正常人TLR3和TLR4mRNA的表达增加，并且Western Blot结果显示AS患者MSC分泌Jagged-1减少，我们提出TLR3/4-Jagged-1-Notch受体介导的通路可能就是导致AS患者免疫调节异常的关键所在。我们拟通过定量PCR、western blot等技术检测相关分子和受体的表达情况，RNAi、特异性的激动剂和阻断剂干扰相关分子寻找此通路中的关键位点，以期找到AS患者MSC发生免疫调节异常的原因所在，为临床治疗AS疾病提供实验基础和理论依据。

强直性脊柱炎（Ankylosing spondylitis, AS）是一种常见的自身免疫性疾病，目前发病机制不清。间充质干细胞（Mesenchymal stem cells, MSCs）是人体内一种多能干细胞，具有强大的免疫调节功能。既往已有研究证实MSCs功能异常与自身免疫性疾病的发病机制密切相关，我们前期实验结果也证实AS患者MSCs存在免疫调节能力异常，与AS患者体内炎症密切相关，但具体机制不清。新近研究表明，Toll样受体（Toll like receptor, TLR）是调控MSCs发挥免疫抑制功能的重要分子，TLR表达异常可导致MSCs功能异常。据此，结合我们前期预实验结果，本项目拟探讨TLR3/4-Jagged1-Notch受体信号通路在AS患者MSCs免疫抑制能力降低的具体作用和机制。在本项目中，我们首先证实AS患者MSCs的TLR3、4表达较正常人显著升高，而TLR3、4刺激后Jagged1的分泌明显降低，通过作用于T细胞表面的Notch受体、引起T细胞分化异常（表现为Th17细胞增多而Treg细胞减少），最终引起AS患者体内慢性炎症；此外，我们还通过高通量PCR技术筛选TLR信号通路关键分子，证实TRAF4是其中最为重要的靶点分子；最后，我们构建AS动物模型，证实TLR在AS动物模型中表达异常，而调控TRAF4表达的MSCs能有效减少AS动物模型的发病率。综合以上结果，我们证实TLR3/4-Jagged1-Notch受体信号通路异常是AS患者MSCs免疫抑制能力降低、引起Th17/Treg比例失调、导致AS患者体内慢性炎症的重要机制，而TRAF4是其中关键靶点分子，为阐明AS的发病机制提供了新的理论依据和实验结果，为AS的早期诊断与治疗提供了新的思路。在本项目的资助下，我们共发表文章10篇，其中SCI论文8篇，发表于Arthritis & Rheumatology, Journal of Rheumatology等国内外著名杂志，总影响因子达34.31，其中单篇最高影响因子达7.764；申请发明专利4项，目前均在实质性审查阶段；培养博士研究生8名，硕士研究生1名。在此研究基础上，我们进一步对AS发病机制进行深入探索，已获得国家自然科学基金面上项目2项、国家自然科学基金青年项目1项、省部级以上项目多项，为本项目成果的进一步延续和深入研究提供了保障。