蛋白聚糖4（PRG4）-CD44信号通路的紊乱调节了条件性失活小鼠的慢性滑膜炎

《Arthritis Research & Therapy》：Disruption of proteoglycan 4 (PRG4)-CD44 signaling modulates chronic synovitis in conditionally inactivated mice

本研究探讨PRG4-CD44相互作用在骨关节炎滑膜稳态中的作用，发现CD44缺失可缓解PRG4缺失引发的慢性滑膜炎，PRG4信号异常与高等级滑膜炎相关，靶向下游事件可能为治疗提供新策略。

　　

摘要

背景

蛋白多糖-4（PRG4）是一种由滑膜成纤维细胞和表层软骨细胞分泌的黏液样糖蛋白。PRG4通过抑制黄嘌呤氧化酶（XO）和缺氧诱导因子α（HIF-1α）的活性来抑制滑膜巨噬细胞（SM）的活化。本研究旨在评估PRG4-CD44相互作用对滑膜稳态的贡献，并探讨PRG4信号传导功能障碍在骨关节炎（OA）患者滑膜组织中的表现。我们假设CD44在PRG4缺失时介导了滑膜炎的发生，且PRG4信号传导功能障碍与OA中的重度滑膜炎有关。

方法

Prg4^{FrtloxP/FrtloxP}是转基因小鼠，其中他莫昔芬（TAM）使Frt等位基因失活，从而产生敲除状态（Prg4^FrtKO/FrtKO）。在4周大的小鼠（每组4–6只动物，雄性2–3只）中给予他莫昔芬（Prg4^{Off）或玉米油（Prg4On）。我们将这些小鼠与Cd44?/?小鼠杂交，生成Cd44+/+和Prg4On、Cd44+/+和Prg4Off、Cd44?/?和Prg4On以及Cd44?/?和Prg4Off组合。进行了XO和HIF-1α的免疫染色实验。分离出的滑膜巨噬细胞用LPS + IFNγ激活，通过质子流出率（PER）测量其糖酵解活性。HIF-1α水平通过ELISA检测。从接受膝关节置换术的OA患者（n = 9；7名女性和2名男性）的关节内侧和外侧部位收集滑膜组织。根据Krenn滑膜炎评分将样本分为轻度（评分：2–4）和重度（评分：5–9）滑膜炎。分离出的CD14+细胞用LPS ± 费布司他（febuxostat）刺激，并通过PER测量其糖酵解活性。免疫组化（IHC）检测了PRG4、CD44、XO和HIF-1α。}

结果

PRG4失活后，CD44缺乏导致XO和HIF-1α的染色减少，同时伴有滑膜病理变化（p < 0.05）。与Cd44^+/+和Prg4^Off小鼠相比，Cd44^?/?和Prg4^Off小鼠的滑膜巨噬细胞活化程度较低（p < 0.001），且HIF-1α水平也更低（p < 0.0001）。重度滑膜炎组织的PRG4染色较轻度及正常组织减少，而CD44、XO和HIF-1α的染色增强（p < 0.001）。费布司他降低了内侧（p < 0.0001）和外侧（p < 0.05）关节区域的CD14⁺细胞活化。

结论

CD44的缺失消除了PRG4缺失后出现的慢性滑膜炎。PRG4信号传导功能障碍（表现为组织中PRG4水平降低，同时CD44、XO和HIF-1α水平升高）与重度滑膜炎相关。针对PRG4缺失的下游事件进行干预可能对OA滑膜炎具有治疗作用。