《Frontiers in Immunology》:Fibroblasts as key effectors of acupuncture in treatment of rheumatoid arthritis
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本研究通过整合组织学分析、分子谱鉴定及细胞特异性病毒干预技术,揭示了针刺足三里(ST36)穴位的镇痛机制与成纤维细胞活化及细胞外基质(ECM)微环境重塑密切相关。研究发现针刺可显著上调ECM成分(如胶原蛋白I、HAS2)、机械敏感信号分子(Piezo1、RhoA、YAP1)和成纤维细胞标志物(FSP-1、FGF-2、CB2)的表达;而通过rAAV-FSP-1-DTA系统特异性消融成纤维细胞后,针刺的镇痛效应被显著削弱,且伴随胶原结构紊乱、肥大细胞脱颗粒减少及ECM调控蛋白(如HABP2、CB2)表达下降。该研究首次明确了成纤维细胞在针刺介导的局部机械信号转导及疼痛调控中的核心作用,为阐释针刺疗法的细胞学机制提供了新视角。
引言
类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis, RA)是一种以滑膜炎、软骨降解和骨侵蚀为特征的慢性自身免疫性疾病,常伴随周围筋膜组织病理改变和持续性疼痛。当前临床治疗主要依赖非甾体抗炎药和镇痛药,但疗效有限且存在副作用风险。手法针刺(Manual Acupuncture, MA)作为传统疗法,在缓解RA相关症状方面显示出潜力,但其作用机制尚未明确。成纤维细胞因其机械敏感性和免疫调节功能,可能成为介导针刺疗效的关键细胞。
材料与方法
研究采用完全弗氏佐剂(CFA)诱导的小鼠关节炎模型,通过针刺双侧ST36穴位,评估其对疼痛行为、组织病理及分子表达的影响。实验分为对照组、针刺组、CFA模型组和CFA+针刺组。通过热痛阈测试、组织染色(HE、Masson、阿尔新蓝等)、免疫组化、RT-qPCR及微CT等技术分析局部和全身反应。进一步利用rAAV载体构建成纤维细胞特异性消融系统(AAV-FSP-1-DTA),验证成纤维细胞在针刺镇痛中的功能。
结果
- 1.
针刺缓解炎症性疼痛:CFA注射后小鼠热痛阈显著降低,而针刺治疗7天后痛阈明显恢复(图1B),表明针刺具有显著镇痛效果。
- 2.
改善组织病理变化:针刺减轻了足爪水肿和筋膜组织炎症浸润,并部分恢复胶原纤维排列(图1I-J)。微CT显示早期关节炎未见明显骨破坏(图1H)。
- 3.
调控ST36局部微环境:针刺后ST36区域酸性黏多糖沉积增加,胶原密度提升(图2A-C),且机械敏感蛋白(Piezo1、RhoA、YAP1)、ECM成分(胶原蛋白I、HABP2)及成纤维细胞标志物(FSP-1、PCNA、CB2)表达均显著上调(图2D-S,图3)。
- 4.
成纤维细胞消融削弱针刺疗效:rAAV-FSP-1-DTA介导的成纤维细胞凋亡导致ECM结构破坏、肥大细胞脱颗粒减少(图4D-E),并逆转针刺对CB2、HABP2等分子的上调作用(图6)。行为学实验进一步证实成纤维细胞消融后针刺镇痛作用被部分取消(图5C)。
讨论
本研究提出“机械刺激→成纤维细胞活化→ECM/信号分子重构→镇痛”的作用 cascade。针刺通过激活Piezo1-RhoA-YAP1机械转导通路,促使成纤维细胞分泌FGF-2/7、调控HA合成酶HAS2及大麻素受体CB2,进而重塑局部微环境并间接影响疼痛信号传导。成纤维细胞的特异性消融实验明确其作为介导针刺效应的核心细胞类型,突破了传统针刺机制研究中“神经主导”的范式。
结论
成纤维细胞通过感知机械刺激、协调ECM重构及免疫调节,在针刺治疗RA疼痛中发挥关键作用。该研究为针刺的细胞生物学机制提供了新证据,并为靶向成纤维细胞的疼痛治疗策略提供了理论依据。