GPR30通过IL-1β对痛风炎症的调控作用及机制探讨

Gouty arthritis (GA) is a inflammation arthritis caused by the monosodium urate (MSU) deposition. IL-1βis a key factor involved in the inflammation of GA. It was reported that estrogen is very important in pathogenesis of GA, but the mechanisms are still unkonwn. In our previous studies, we found that the expression level of estrogen receptor GPR30 in GA patients was significantly decreased compared with healthy controls, while no difference was found in estrogen as well as its other receptors ERɑ and ERβ, and the expression of GPR30 in GA was negative correlated with the expression of IL-1β. Then, we found that G-1, the agonist of GPR30, could negatively regulate the expression of IL-1βand reduce the numbers of neutrophile in animal model of GA. Furthermore, the direct role of G-1 to decrease the production of IL-1βwas confirmed in vitro. Base on these results, we hypothesized that GPR30 may play a role in the development of GA through negatively regulating the production of IL-1β. Our project aims to confirm the roles of GPR30 in GA and to clarify the potential molecular mechanism of how GPR30 was involved in the production of IL-1β. This project will be the first one to demonstrate the function and mechanism of GPR30 in the inflammation of GA, which will help us to know the molecular mechanism of GA pathogenesis better and give a new insight in GA treatment.

痛风性关节炎是一种由尿酸钠结晶（MSU）沉积引起的炎性关节炎，IL-1β是参与其炎症的关键因子。雌激素系统被证实参与痛风发病，但其具体机制尚不明确。本课题预实验结果发现，痛风患者雌激素及其受体ERα、ERβ较正常人无显著差异，但另一受体GPR30表达明显降低，并与IL-1β成负相关。进一步研究发现，GPR30激动剂G-1可以抑制MSU刺激的痛风动物模型IL-1β的产生，缓解炎症，同时体外细胞实验证实G-1可以抑制MSU诱导的IL-1β的产生。因此我们提出科学假设，GPR30通过抑制MSU刺激的IL-1β产生参与痛风炎症的调控。为证实以上假设，本课题将从细胞、动物、临床水平，进一步明确GPR30抑制IL-1β参与痛风炎症的作用并探讨其分子机制。本项目的完成将首次证明GPR30参与痛风的炎症过程，认识GPR30调控IL-1β的作用机制，为进一步认识痛风的发病机制，寻找新的治疗靶点提供理论依据。

G蛋白偶联受体30（GPR30）是一种新型的膜结合雌激素受体。近年来的研究发现GPR30参与多种免疫细胞的分化及功能并参与许多炎症过程。本课题主要研究GPR30在痛风炎症中的作用及其可能的作用机制。本研究成果已发表SCI论文1篇，另外已完成投稿SCI论文2篇，取得得主要成果包括：1.检测炎症缓解期痛风患者GPR30的表达较急性炎症痛风患者显著升高，提示GPR30可能参与痛风的炎症缓解。并在MSU诱导的痛风炎症动物模型进一步验证GPR30的特异性激动剂G-1可缓解MSU诱导的NLRP3的表达活化以及IL-1β的合成分泌。并通过体外诱导的巨噬细胞进一步证实G-1负调控ROS-NLRP3通路而调控IL-1β的分泌而调控炎症过程。最后通过检测G-1对巨噬细胞的代谢调控作用探讨G-1调控ROS-NLRP3通路的机制。该部分实验结果从体内外及细胞代谢证明GPR30对痛风炎症的调控作用并探讨其可能的作用机制。2. 通过痛风患者及正常人外周血白细胞的外显子测序结果发现在痛风患者中高表达并且与临床炎症指标CRP，ESR相关的基因VANIN。并在体外细胞实验验证下调VANIN基因可抑制MSU诱导的IL-1β的表达。3. 探讨G蛋白α亚甲基Gαq在银屑病中的免疫调控作用及其可能的作用机制。在银屑病患者及Gnaq-/-骨髓嵌合小鼠验证Gαq负调控IL-17，TNF-α等细胞因子参与银屑病发病，为银屑病的免疫学调控异常提供了一种新的机制探讨。通过以上实验结果，我们通过临床水平，体内外实验发现两个在痛风的炎症过程中发挥重要调控作用的分子GPR30及VANIN，并对其可能的作用机制进行了初步探讨。并同时补充了部分G蛋白α亚甲基Gαq的免疫调控作用。以上研究为炎症的免疫学调控过程提供了一些新的理论基础及干预靶点的选择。