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.2015年11月10:5:16466。
doi:10.1038/srep16466。

全膝关节置换术后关节纤维化患者Anakina的潜在作用模式

戴韦信 1, 乔纳森·科茨 1, 艾丽西亚·德尔·卡皮奥·彭斯 1, 乔安娜·霍拉宾 1, 安德鲁·沃克 1, 妮可·阿卜杜勒 1 2, 尼古拉斯·卡尔森 1 2, 奈杰尔·特布鲁斯特 2, 大卫·J·威尔 2, 大卫·J·迪汉 1 2, 德里克·阿曼 1, 李·A·博思威克 1
附属机构

全膝关节置换术后关节纤维化患者Anakina的潜在作用模式

戴韦信等。 科学代表. .

摘要

关节纤维化是一种纤维增生性疾病，其特征是关节内细胞外基质成分过度沉积，导致疼痛和活动受限。虽然在全膝关节置换术（TKA）后经常观察到，但没有治疗选择。一项初步研究表明，关节内注射Anakina（一种IL-1R拮抗剂）可以改善关节纤维化患者的运动范围和疼痛，但其作用机制尚不清楚。我们假设IL-1α/β将驱动从膝关节分离的成纤维细胞中的炎症表型，从而确定Anakina在TKA后关节纤维化中的潜在作用机制。TKA患者滑膜和髌下脂肪垫分离的成纤维细胞表达高水平的IL-1R1。IL-1α/β刺激诱导了以GMCSF、IL-6和IL-8分泌增加为特征的促炎表型。从滑膜或髌下脂肪垫分离的成纤维细胞之间的炎症反应无显著差异。IL-1α/β治疗可诱导滑膜和髌下脂肪垫成纤维细胞的促炎表型，因此Anakina可能对体内两种组织中的成纤维细胞都有抑制作用。组织中的成纤维细胞反应也可能受IL-1α/β的可用性控制，而不是受其反应能力的控制。

PubMed免责声明

利益冲突声明

NTB与史崔克签订了膝盖咨询合同。所有其他作者都声明没有相互竞争的经济利益。

数字

图1
图1。从髌下脂肪垫分离的细胞显示间充质表型。
(一)从髌下脂肪垫分离的细胞被培养在体外免疫细胞化学检测上皮和间充质标志物的表达。细胞几乎没有上皮标记物细胞角蛋白17、E-cadherin和ZO-1的表达。插图显示人肺上皮细胞呈阳性染色。β-微管蛋白用于显示细胞形态。在对照细胞中，间充质标志物波形蛋白、胶原1、α-SMA和纤维连接蛋白表达水平很高。DAPI用作核反染剂。在徕卡TCS SP2 UV共焦显微镜上以x20倍放大率采集图像。(b)血小板下脂肪垫衍生成纤维细胞的全细胞裂解物（n = 5） 通过Western blotting检测上皮和间充质标志物的表达。细胞表达高水平的纤维连接蛋白和波形蛋白，但不表达E-钙粘蛋白。β-肌动蛋白用作负荷对照。人支气管上皮细胞（16HBE14o-（HBE））被用作上皮标记物表达的阳性对照。
图2
图2。TGF-β1治疗髌下脂肪垫衍生的成纤维细胞上调纤维化基因表达。
从髌下脂肪垫分离的成纤维细胞（n = 6） 被培养在体外存在或不存在TGF-β1（3 ng/ml），适用于48 hours及其相关基因表达(一)α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）(b)I型胶原蛋白(c（c）)胶原蛋白III和(d日)纤维连接蛋白定量（qRT-PCR）。TGF-β1增加了所有纤维化基因的表达。数据表示为平均值 ± 统计显著性平均值的标准误差由表示*第页 < 0.05和**p < 0.01之间。
图3
图3。白细胞介素-1受体1在髌下垫源性成纤维细胞上高度表达。
从髌下脂肪垫和滑膜分离的成纤维细胞 = 5） 被培养在体外用qRT-PCR定量TLR1-10、RIG-1、RAGE和IL-1R1的相对基因表达。(一)TLR的表达主要局限于TLR3和TLR4，其他TLR很少或没有表达。(b)未检测到RAGE的表达，但RIG-1的表达水平与TLR3和TLR4相当。相反，IL-1R1的表达是其他受体的100-150倍。将结果归一化为GAPDH作为负载控制。数据表示为平均值 ± 平均值的标准误差。通过Western Blotting（n = 4) (c（c）)流式细胞术（n = 6) (d日). 细胞表面表达TLR3和TLR4的水平相当。相反，IL-1R1的表达显著高于其他受体（红色痕迹）。β-actin被用作负荷控制（c）未染色细胞（填充痕迹）和IgG对照（黑色痕迹）用作流式细胞术对照（d）.
图4
图4。IL-1α和IL-1β刺激髌下脂肪垫衍生的成纤维细胞增加炎症介质的分泌。
从髌下脂肪垫分离的成纤维细胞（n = 5） 被增加剂量的LPS刺激（0.1–20 μg/ml），HMGB1（1–200 ng/ml），PolyIC（0.1–20 μg/ml）、IL-1α和IL-1β（均为25-1000 pg/ml）24小时 小时和GM-CSF分泌水平(一)，IL-6(b)和IL-8(c（c）)通过ELISA测定。所有三种分子均表现出对PolyIC、IL-1α和IL-1β的分泌呈剂量依赖性增加。LPS在使用的最低浓度（0.1）下诱导所有三种分子的最大释放 μg/ml），浓度较高时无额外影响。细胞对HMGB-1无明显反应。数据表示为平均值 ± 平均值的标准误差，与所示的对照相比具有统计显著性*第页 < 0.05，**p < 0.01和***p < 0.001.
图5
图5。PolyIC和LPS增加了IL-1α/IL-1β诱导的血小板下脂肪垫衍生成纤维细胞炎症介质的分泌。
从髌下脂肪垫分离的成纤维细胞（n = 5） 用IL-1α、IL-1β（均为500 pg/ml）、LPS、PolyIC（均为5 μg/ml）或HMGB-1（50 ng/ml）单独或联合使用24 用ELISA定量IL-8、IL-6和GM-CSF的分泌。(一,b)PolyIC增强了IL-1α和IL-1β诱导的GMCSF分泌。相反，Poly IC仅对IL-1α和IL-1β诱导的IL-6和IL-8分泌产生加性效应。LPS对IL-1α和IL-1β诱导的GMCSF、IL-6和IL-8的分泌具有加性作用，而HMGB1无此作用。(c（c）)HMGB-1和LPS或PolyIC的联合治疗与LPS或PolyIC单独治疗没有显著差异。数据表示为平均值 ± 平均值的标准误差。
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