IL-34调控PI3K/Akt信号通路在类风湿关节炎中的作用机制研究

IL-34 is a new regulatory cytokine. Its regulatory role in the pathogenesis of rheumatoid arthritis (RA) remains unclear. Based on our previous studies which we have found the expression of IL-34 was up-regulated in rheumatoid arthritis(RA) and lipopolysaccharide (LPS) could promote the up-regulated expression of IL-34R(CSF-1R) in Fibroblast synoviocyte(FLS), since FLS are one of important target cells of RA, we provide the hypothesis that after combining with IL-34R, IL-34 could induce FLS to produce a series of cytokines and then promote inflammation to be out of control in RA, which is probable related to PI3K/Akt pathway. Our objective is to establish the RA models in vitro and in vivo , and investigate the effect of IL-34 on RA,Furthermore, to explore the possible mechanisms of PI3K/Akt pathway regulated by IL-34 on RA by means of siRNA interference, inhibition of monoclonal antibodies , gene chips screening, Western Blot, ELISA, Realtime-PCR and so on, which would help to clarify the pathogenesis of RA and provide a new idea for prevention and therapy of RA.

IL-34是一种新型的调节性细胞因子，其在类风湿关节炎（RA）发病进程中的调控作用尚不清楚。我们前期研究发现IL-34 在 RA患者血清中上调表达，且LPS诱导可促进成纤维细胞样滑膜细胞（FLS）中的 IL-34受体（CSF-1R）表达上调。由于成纤维细胞样滑膜细胞是 RA 的重要效应细胞，因此推测：IL-34 通过结合 FLS上的IL-34受体，激活细胞内PI3K/Akt信号通路，诱导纤维细胞样滑膜细胞产生一系列炎症因子，在 RA 中推动炎症反应的发生和发展。本项目采用类风湿关节炎的人纤维细胞样滑膜细胞和大鼠类风湿关节炎模型，通过 siRNA 干扰、单克隆抗体抑制、基因芯片筛选、结合小分子抑制剂、 Western Blot和ELISA 等方法，在分子、细胞和动物水平研究 IL-34 在 RA 炎症反应中的作用，并初步探讨 IL-34 调控 PI3K/Akt 信号通路在RA中作用的分子机制

项目背景：有研究发现IL-34参与类风湿关节炎(RA)的发生发展过程，但其具体作用及机制尚未阐明。我们推测IL-34通过激活磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶 B(PI3K/AKT)信号通路增加炎症因子释放，调节凋亡相关基因表达在RA和胶原诱导的关节炎(CIA)中发挥作用。.研究内容：在成纤维样滑膜细胞(RA-FLS)中，重组人蛋白IL-34刺激培养的细胞，酶联免疫吸附实验(ELISA)法检测炎性细胞因子表达量，实时荧光定量PCR(QPCR)检测炎症基因和凋亡相关基因，免疫印迹实验(WB)检测磷酸化信号分子和凋亡相关蛋白表达情况；信号通路抑制剂处理或慢病毒感染细胞进行反向验证。在DBA/1小鼠中，建立胶原诱导的关节炎(CIA)模型后评估小鼠足爪各指标变化、血清IL-34表达水平和病理学改变，模型组小鼠分组给予重组小鼠IL-34蛋白或IL-34抗体处理后检测炎症因子蛋白和基因表达水平，WB和免疫组化法检测信号通路分子表达情况，同时检测凋亡相关基因进行功能验证。.重要结果：IL-34促进RA-FLS细胞炎症细胞因子白介素8(IL-8)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)蛋白和mRNA表达，同时上调凋亡相关基因B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)的表达水平；而信号通路抑制剂LY294002处理或shRNA敲除集落刺激因子1受体(CSF-1R)后，IL-34对RA-FLS细胞的促炎作用减弱，同时相关信号通路表达降低，IL-34的作用可能是通过PI3K/AKT信号通路介导的。在小鼠中，IL-34增加了IL-6、IL-8和TNF-α的产生，抗凋亡基因Bcl-2表达升高，AKT和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)磷酸化信号增强。.科学意义：IL-34通过CSF-1R受体调控PI3K/AKT信号通路在RA中发挥促炎作用和抗凋亡作用。