有關(guān)嗜酸性粒細(xì)胞刺激顳下頜關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎消退的特征和機(jī)制研究

文獻(xiàn)信息
福建醫(yī)科大學(xué)福建省口腔疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室&福建省口腔生物材料工程研究中心、福建大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等團(tuán)隊(duì)的研究成果“Eosinophils-Induced Lumican Secretion by Synovial Fibroblasts Alleviates Cartilage Degradation via the TGF-𝜷 Pathway Mediated by Anxa1 Binding”（滑膜成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞分泌光蛋白聚糖，通過膜聯(lián)蛋白A1結(jié)合介導(dǎo)的TGF-𝜷途徑緩解軟骨降解）在學(xué)術(shù)期刊《Advanced Science》（IF：14.3）上發(fā)表。平生公司的離活一體CT（NEMO）在論文中提供了重要的大鼠髁突圖像和定量分析結(jié)果。
 

該論文的通訊作者為陳江教授，第一作者為陳文倩。

文獻(xiàn)摘要
先天免疫反應(yīng)在顳下頜關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎（TMJOA）的進(jìn)展中至關(guān)重要。然而，嗜酸性粒細(xì)胞在TMJOA中的作用尚不清楚，這強(qiáng)調(diào)了進(jìn)一步研究其潛在影響和機(jī)制的必要性。針對健康個(gè)體滑液中嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量高于TMJOA患者的臨床觀察，探索了使用卵清蛋白（OVA）誘導(dǎo)的高嗜酸性粒細(xì)胞哮喘大鼠對TMJOA的重要調(diào)節(jié)，并建立了體內(nèi)抗體介導(dǎo)的嗜酸性粒細(xì)胞耗竭大鼠模型，以及體外滑膜成纖維細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞的共培養(yǎng)系統(tǒng)。OVA誘導(dǎo)的哮喘TMJOA大鼠的滑膜異常增殖、軟骨降解和軟骨下骨侵蝕得到了有效抑制，表現(xiàn)為滑膜中嗜酸性粒細(xì)胞的局部積聚。相反，在接受TRFK治療的大鼠中，滑膜嗜酸性粒細(xì)胞的減少加劇了TMJOA。從機(jī)制上講，嗜酸性粒細(xì)胞對TMJOA的保護(hù)作用歸因于它們促進(jìn)滑膜中光蛋白聚糖的分泌，光蛋白聚糖與軟骨細(xì)胞中的膜聯(lián)蛋白A1結(jié)合，抑制轉(zhuǎn)化生長因子𝜷2和Smad2/3磷酸化。這些結(jié)果說明了OVA/IL-5誘導(dǎo)的嗜酸性粒細(xì)胞在TMJOA中的關(guān)鍵作用，將光蛋白聚糖確定為關(guān)鍵的抗TMJOA靶點(diǎn)�？偟膩碚f，這些發(fā)現(xiàn)揭示了嗜酸性粒細(xì)胞刺激TMJOA消退的特征和機(jī)制。

實(shí)驗(yàn)方法
動物實(shí)驗(yàn)
6周大的雄性SD大鼠，將其隨機(jī)分配到不同的組。大鼠被關(guān)在12小時(shí)的光/暗循環(huán)中，不受限制地獲得食物和水。為了建立卵清蛋白誘導(dǎo)的高嗜酸性粒細(xì)胞增多大鼠模型，1 ml含有10 mg卵清蛋白和20 mg氫氧化鋁（Al(OH)3）通過腹腔注射給藥以致敏。在第15天，將大鼠暴露于誘導(dǎo)室中的2%卵清蛋白氣霧劑中，每天一次，持續(xù)7天，以誘導(dǎo)哮喘。本研究中的TMJOA模型是使用碘乙酰鈉（MIA）通過注射于顳下頜關(guān)節(jié)（TMJ）的關(guān)節(jié)上腔建立的，這是一種模仿臨床實(shí)踐的程序。將大鼠放置在下頜切牙輕輕向下壓的位置，以實(shí)現(xiàn)被動最大張口度。注射部位位于外耳前方約5mm處，顴弓上方，通過觸診耳前皮膚最凹陷處的髁突和關(guān)節(jié)窩得到證實(shí)。將針向前上方內(nèi)側(cè)插入2-5mm的深度，感覺到骨阻力。確認(rèn)無誤吸后，將50μL 1mg碘乙酰鈉溶液緩慢注射到TMJ腔內(nèi)，然后輕輕按摩至完全消失。

顯微計(jì)算機(jī)斷層掃描（μCT）分析
采集的髁突標(biāo)本通過顯微CT儀器（NEMO Micro CT，NMC-200，平生醫(yī)療科技有限公司）進(jìn)行掃描，并使用軟件Avatar3（平生醫(yī)療科技有限公司）進(jìn)行分析，包括3D重建和橫截面評估。掃描參數(shù)設(shè)置為70 kV電壓、200μA電流和高分辨率掃描協(xié)議。使用Cruiser軟件采集圖像，并用Avatar系統(tǒng)重建分析圖像。在髁突軟骨下骨下方0.5mm處選擇三個(gè)立方體感興趣區(qū)域（每個(gè)0.5×0.5×0.5mm³）。在這些區(qū)域，計(jì)算了關(guān)鍵參數(shù)，包括骨體積分?jǐn)?shù)（BV/TV）、骨小梁間距（Tb.Sp，mm）、骨小梁厚度（Tb.Th，mm），骨礦物質(zhì)密度（BMD）和結(jié)構(gòu)模型指數(shù)（SMI）、組織礦物質(zhì)含量（Tb.TMC，mg）、骨表面積與體積比（Tb.BS/TV，1/mm）和各向異性程度（DA）。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果
進(jìn)行顯微CT掃描，從三維反映髁突軟骨下骨的形態(tài)變化。

3D重建圖像顯示，與假手術(shù)組相比，MIA組的髁突高度顯著降低，表面凹陷和骨破壞增加。OVA治療后，與MIA組相比，OVA+MIA組的骨高度顯著恢復(fù)，皮質(zhì)連續(xù)性也有所恢復(fù)（圖3a）。結(jié)果顯示，MIA組的骨小梁厚度（Tb.Th）和骨密度明顯低于Sham組（圖3a），骨小梁間距（Tb.Sp）增加。在OVA+MIA組中。與MIA組相比，Th增加了36%±8.5%，骨密度增加了3.6%±1.0%（圖3a）。

圖3 OVA誘導(dǎo)的嗜酸性粒細(xì)胞增多性哮喘減少了TMJOA引起的軟骨下骨破壞。a通過微型計(jì)算機(jī)斷層掃描對樣本進(jìn)行水平、矢狀和3D重建，并使用微型CT對與骨惡化相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

顯微CT分析顯示，與OVA+MIA+IgG組相比，OVA+MIA+TRFK組的軟骨下骨損傷和小梁重塑更為嚴(yán)重。關(guān)鍵的骨微結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)一步證實(shí)了這種惡化。具體來說，BV/TV和Tb.Th分別代表骨體積占總體積的比例和骨小梁的厚度顯著降低，表明骨大量丟失和結(jié)構(gòu)減弱。組織礦物質(zhì)含量（TMC）反映了礦化骨含量（以毫克為單位），TRFK組的組織礦物質(zhì)含量也較低，進(jìn)一步證實(shí)了礦化和骨質(zhì)量受損。結(jié)構(gòu)模型指數(shù)（SMI）表明，小梁結(jié)構(gòu)從板狀轉(zhuǎn)變?yōu)闂U狀，表明結(jié)構(gòu)完整性和承載能力降低（圖4e）。

圖4 嗜酸性粒細(xì)胞耗竭導(dǎo)致TMJOA癥狀惡化。e） 通過微型計(jì)算機(jī)斷層掃描和BV/TV、Tb的統(tǒng)計(jì)分析對樣本進(jìn)行水平、矢狀和3D重建。BV/TV、Tb.Th，Tb.TMC和SMI。

使用結(jié)論
總之,作者的研究結(jié)果表明，嗜酸性粒細(xì)胞代表了先天免疫系統(tǒng)和緩解TMJOA之間一種以前被低估的關(guān)鍵聯(lián)系。光蛋白聚糖通過與軟骨細(xì)胞表面的Anxa1受體結(jié)合來發(fā)揮其作用，從而抑制TGF𝛽2/Smad2/3軸，該軸在減緩軟骨降解中起著關(guān)鍵作用。靶向Lumican/TGF𝛽2/Smad2/3軸，重點(diǎn)關(guān)注Anxa1作為光蛋白聚糖抑制該通路的關(guān)鍵介質(zhì)，可能為TMJOA緩解提供治療策略，突出其在減緩疾病進(jìn)展方面的重要作用。

使用設(shè)備

 Micro CT (型號：NEMO) (平生醫(yī)療科技)

 影像軟件：Avatar（平生醫(yī)療科技）