基于MIF/CXCR4-NF-κB-NLRP3信号通路探讨FFSS在OA中诱导FLSs焦亡的作用机制

摘要

目的 基于MIF/CXCR4-NF-κB-NLRP3信号通路，探讨异常流体剪切力（Fluid flow shear stress, FFSS）在骨关节炎（Osteoarthritis, OA）中诱导滑膜成纤维样细胞（Fibroblast-like synovial cells, FLSs）焦亡的作用机制。方法 分离培养SD大鼠膝关节FLSs,将FLSs随机分为0、1、3、5、10 dyn/cm²组予以FFSS负载，观察细胞形态学变化。采用Western blotting检测FLSs焦亡相关蛋白NLRP3、Caspase-1、GSDMD,CXCR4及NF-κB通路蛋白的表达水平。通过细胞增殖检测和Western blotting检测筛选位点干预剂ISO-1、MCC950及SM7368最佳浓度。采用特异性抑制剂/拮抗剂预处理细胞后，通过AO/EB染色评估细胞破膜死亡情况，通过Western blotting检测分析FLSs在异常FFSS负载下上述蛋白的表达水平。结果与0 dyn/cm²组比较，FFSS负荷增加（3、5、10 dyn/cm²组）,FLSs中NLRP3、GSDMD、Caspase-1、CXCR4及NF-κB通路（p-P65/P65、p-IKBα/IKBα及IKKβ）蛋白表达水平均升高，差异有统计学意义（P<0.05）。FLSs在FFSS作用下出现明显肿胀、破裂的细胞数量减少。位点干预剂最佳浓度MCC950为0.1μmol/L,SM7368为1.0μmol/L,ISO-1为1.0μmol/L。经位点干预剂联合处理后，与A组比较，B组、C组、D组FLSs中焦亡相关蛋白（NLRP3、GSDMD、Caspase-1）,炎性因子（MIF、IL-1β、IL-18）,CXCR4以及NF-κB通路(p-P65/P65、p-IKBα/IKBα及IKKβ的蛋白表达水平下调（P<0.05）。结论 异常FFSS通过激活MIF/CXCR4-NF-κB-NLRP3信号通路诱导FLSs焦亡，阻断该通路可有效缓解FLSs焦亡，逆转细胞死亡的结局。

关键词

巨噬细胞移动抑制因子 / 滑膜成纤维样细胞 / 骨关节炎 / 焦亡