IGFBP-4通过Wnt/β-catenin通路抑制巨噬细胞M1型极化改善滑膜炎症

摘要

目的 本实验基于Wnt/β-连环蛋白(Wnt/β-catenin)通路探讨胰岛素样生长因子结合蛋白4(IGFBP-4)通过抑制滑膜巨噬细胞M1型极化改善骨关节炎(OA)滑膜炎症。方法 C57BL/6雄性小鼠膝关节腔内注射碘乙酸钠构建骨关节炎模型，关节腔内注射IGFBP-4过表达/敲减腺病毒载体进行干预。微型计算机断层扫描技术(Micro-CT)观察膝关节软骨下骨变化；HE染色观察膝关节滑膜病理形态；ELISA检测小鼠血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素1β(IL-1β)水平；免疫荧光染色观察滑膜巨噬细胞M1型极化；实时荧光定量PCR和Western blot法检测滑膜IGFBP-4、 β-catenin、环氧化酶2(COX2)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和CD86表达。脂多糖(LPS)诱导RAW264.7细胞炎症模型，利用IGFBP-4蛋白和Wnt/β-catenin通路激动剂SKL2001进行干预。CCK-8法检测细胞活性；流式细胞术检测M1型极化；ELISA检测细胞培养上清TNF-α、 IL-6水平；Western blot法检测细胞Wnt/β-catenin通路相关蛋白表达。结果 CT和病理学染色显示OA组小鼠软骨下骨表面缺损，滑膜组织增生增厚明显，IGFBP-4过表达组骨表面缺损减轻，滑膜组织增生增厚较少，IGFBP-4敲减组缺损加重，滑膜组织增生增厚程度严重。OA组小鼠滑膜组织F4/80和iNOS共定位表达高于Sham组；与OA组相比，IGFBP-4过表达组F4/80和iNOS共定位表达降低，IGFBP-4敲减组F4/80和iNOS共定位表达升高。OA组小鼠血清TNF-α、 IL-1β水平以及滑膜中β-catenin、 COX2、 iNOS和CD86表达高于Sham组；与OA组相比，IGFBP-4过表达组TNF-α、 IL-1β水平以及β-catenin、 COX2、 iNOS和CD86表达明显降低，IGFBP-4敲减组上述因子表达明显升高。与Control组相比，LPS处理组细胞β-catenin、 COX2表达明显升高，M1型极化增多，TNF-α和IL-6水平升高；LPS联合IGFBP-4组细胞β-catenin、 COX2表达，M1型极化以及TNF-α和IL-6水平低于LPS组、 LPS和IGFBP-4联合SKL2001组；与LPS和IGFBP-4联合SKL2001组相比，LPS联合SKL2001组细胞β-catenin、 COX2表达，M1型极化及TNF-α和IL-6水平升高。结论 IGFBP-4能显著抑制巨噬细胞M1型极化减轻滑膜炎症，其机制可能与抑制Wnt/β-catenin信号通路有关。

关键词

胰岛素样生长因子结合蛋白4(IGFBP-4) / Wnt/β-catenin信号通路 / 巨噬细胞极化 / 滑膜炎 / 腺病毒

基金资助

蒙药研发国家地方联合工程研究中心开放基金项目(MDK2021023)