CYR61在DDR2-MMPs通路中发挥的作用及其介导RA滑膜细胞侵袭和软骨破坏的机制

Rheumatoid arthritis(RA) is one kind of chronic autoimmune disease which pathogenesis was still unclear. The RA associated articular cartilage destruction is mainly attributed to the proliferation and invasion of synovial cells and the MMPs secretion. Our group first proposed and confirmed that the type II collagen- DDR2- MMPs loop play an important role in RA associated articular cartilage damage. But the downstream key molecules that involve in DDR2-mediated MMPs secretion is still unknown. CYR61, as a discrepant gene which screened by gene chip, highly expressed in synovial cells, and it maybe acted as a cole player in DDR2-MMPs pathway. Based on the previous works, this subject intends to find out the function of CYR61 in DDR2-MMPs pathway and the mechanism of the invasion of synovial cells and the cartilage damage mainly by the over-expression, RNAi, gene transfection, EMSA and chromatin coprecipitation. We plan to clarify the role of CYR61 in DDR2-MMPs pathway preliminary. This research can bring forward a new theory of the mechanism of RA associated articular cartilage destruction, and discover new treatments target of RA simultaneously.

类风湿关节炎（RA）是一种发病机制不清、病因不明的慢性自身免疫性疾病。RA关节软骨破坏主要是由滑膜细胞的过度增殖、侵袭和滑膜组织分泌的基质金属蛋白酶（MMP）造成的，我们课题组在国际上首先提出并证实了II型胶原-DDR2-MMPs环路在介导类风湿性关节炎关节软骨破坏中发挥重要作用，但目前DDR2介导MMPs分泌的下游关键分子仍未阐明。CYR61是我们利用基因芯片筛选获得的在RA滑膜细胞中高表达的差异基因，在DDR2-MMPs通路中可能扮演关键分子的角色。本课题拟在前期工作基础上，以关键分子CYR61的功能研究为突破口，综合利用过表达、RNAi、基因转染、EMSA及染色质共沉淀等技术系统研究CYR61在DDR2-MMPs通路中发挥的作用及其介导RA滑膜细胞侵袭和软骨破坏的机制，初步阐明该分子在DDR2-MMPs通路中的作用及功能，即为RA 软骨破坏机制提出新的解释，又可发现新的药物靶位。

类风湿关节炎（RA）是一种发病机制不清、病因不明的慢性自身免疫性疾病。RA 关节软骨破坏主要是由滑膜细胞的过度增殖、侵袭和滑膜组织分泌的基质金属蛋白酶（MMP）造成的，我们课题组在国际上首先提出并证实了II 型胶原-DDR2-MMPs 环路在介导类风湿性关节炎关节软骨破坏中发挥重要作用，但目前DDR2 介导MMPs 分泌的下游关键分子仍未阐明。CYR61 是我们利用基因芯片筛选获得的在RA 滑膜细胞中高表达的差异基因，在DDR2-MMPs 通路中可能扮演关键分子的角色。通过实验研究我们获得了下列结果：1、Real-time PCR结果显示，RA患者滑膜组织中DDR2、CYR61以及MMP1、MMP9、MMP13的mRNA表达水平均高于OA患者滑膜组织，DDR2与CYR61 mRNA的表达水平呈正相关，CYR61与MMP1 mRNA的表达水平呈正相关；蛋白免疫印迹结果同样显示，RA患者滑膜组织中DDR2、CYR61及MMP1的蛋白表达水平均显著高于OA患者滑膜组织；2、利用Real-time PCR和蛋白免疫印迹证实II胶原刺激DDR2活化能够促进CYR61的表达，干涉DDR2抑制CYR61的mRNA和蛋白表达水平；3、EMSA和双荧光素酶报告基因结果显示II型胶原诱导DDR2活化增强转录因子AP-1在CYR61启动子区域的结合活性，从而诱导CYR61转录活性升高，促进CYR61的表达；4、CYR61能够调控转录因子ETS1的表达，双荧光素酶报告基因、ChIP和EMSA实验结果显示，转录因子ETS1通过与MMP1基因转录起始位点上游-217～-97 bp启动子序列直接结合，增强MMP1的转录活性，促进MMP1的表达；5、Transwell和细胞划痕实验证实CYR61能够促进FLS细胞侵袭迁移功能；6、干涉CYR61的表达能够明显降低关节炎的发生率和关节炎指数评分，显著改善关节软组织肿胀程度；X射线和Micro-CT检查结果提示，干涉腺病毒shCYR61对CIA大鼠关节软骨破坏具有良好的治疗效果；组织病理学检查结果发现阻断CYR61能够减少炎性细胞的浸润。本研究中我们首次证实了CYR61作为DDR2-MMPs通路中的关键信号转导分子在介导DDR2过分泌MMPs及促进RA FLS细胞侵袭和软骨破坏过程中发挥重要作用。