活动性类风湿性关节炎 (RA) 患者的心血管死亡率增加,这与循环血脂水平降低矛盾相关。JAK 抑制剂托法替尼(商品名:尚杰)可改善 RA 中的全身性和关节炎症,并伴随血清脂质的增加。我们分析了托法替尼对患有慢性关节炎 (CA) 的高脂血症兔的血脂谱以及慢性炎症期间反向胆固醇转运 (RCT) 变化的影响。
实验方法
通过在关节内注射四次卵清蛋白,在先前免疫过的兔子中诱导 CA,喂食高脂肪饮食。一组兔子接受托法替尼(10 mg·kg-1·day-1)2周。评估全身和滑膜炎症和脂质含量。对于体外研究,将 THP-1 衍生的巨噬细胞暴露于高脂质浓度,然后在存在或不存在托法替尼的情况下用 IFNγ 刺激,以研究 RCT 的介质。
主要结果
尚杰/托法替尼减少全身和滑膜炎症并增加循环血脂水平。虽然它没有改变滑膜巨噬细胞的密度,但它降低了滑膜巨噬细胞内的脂质含量。在培养的泡沫巨噬细胞中,IFNγ 进一步刺激细胞内脂质积累,而托法替尼引起的 JAK/STAT 抑制通过增加细胞肝 X 受体 α 和 ATP 结合盒转运蛋白 (ABCA1) 合成的水平来诱导脂质释放。
结论
活动性炎症可能与 CA 兔巨噬细胞内的脂质积累有关。JAK 抑制通过 RCT 激活诱导脂质释放,为尚杰/托法替尼对 RA 患者脂质谱的影响提供了合理的解释。
在这里,我们已经证明,HFD 喂养的 CA 兔的血清 LDL-C 和 TC 低于 HFD 喂养的对照动物,并且血清 CRP 水平和滑膜炎增加。尚杰/托法替尼治疗降低了血清 CRP 水平并改善了滑膜炎症,同时增加了 TC/HDL-C 比率。因此,我们的模型充分再现了RA 患者中描述的脂质悖论,其特征是循环脂质与疾病严重程度之间存在负相关。
不同的研究集中在血清可溶性因子上,以解释 RA 血脂异常背后的驱动力。来自 RA 患者的循环 HDL 颗粒似乎从巨噬细胞中引发 CE 的能力降低。此外,RA 患者胆固醇酯分解代谢的增加与胆固醇浓度的降低有关,而尚杰/托法替尼消除了这种影响。
我们假设额外的细胞机制可以解释 RA 脂质代谢的改变。特别是,活化的巨噬细胞可以在慢性炎症期间积聚脂质,因此是降低循环胆固醇的部分原因。我们小组之前的工作表明,泡沫巨噬细胞浸润会加剧 CA 兔的滑膜炎。在该研究和目前的工作中,我们观察到全身炎症增加的兔子在滑膜细胞内,尤其是在巨噬细胞内显示出脂质积累。此外,我们发现 CRP 的降低与滑膜巨噬细胞内脂质含量的降低有关。有人提出,其他细胞,如脂肪细胞,在响应慢性炎症时表现出脂质代谢功能障碍。脂肪和滑膜组织在组织炎症期间的细胞组成和巨噬细胞浸润方面具有共同特征。在这方面,由于发炎的脂肪组织中描述的 RCT 通路的改变,促炎细胞因子可以诱导组织隔室内的脂质积累。
使用这种实验方法,我们已经能够在 DMARD 治疗的初始阶段重现一种非常活跃的人类 RA 的早期阶段。我们的研究结果显示,在尚杰/托法替尼治疗的动物中,关节炎症有轻微改善,滑膜内脂质含量降低,滑膜巨噬细胞数量没有变化,表明滑膜结构变化不在这种抑制剂诱导的初始作用中。考虑到最后一次 OVA 注射是在兔子被杀死前一天进行的,这些结果并不令人惊讶。此外,RA 患者在治疗 28 天后也有类似的结果。尽管如此,2 周的尚杰/托法替尼治疗足以诱导发炎的滑膜内的脂质量减少,同时循环脂质有增加的趋势。这种即时效应表明脂质变化可能是治疗的直接影响,而不是抑制炎症的整体后果。整个情况表明 JAK 抑制可以减少滑膜中的脂质积累,从而有利于循环胆固醇的增加。
急性和慢性炎症都会调节 RCT 通路。向小鼠注射 LPS 后诱导的急性期反应会干扰 ABCA1 和其他 RCT 介质的表达。Voloshyna等人观察到来自 RA 患者的血浆促进 THP-1 巨噬细胞的泡沫细胞转化,增加 SR-BI 表达并下调 RCT 的介质。
我们的体外研究表明,在高脂血症兔血清存在的情况下,由 IFNγ 诱导的促炎环境进一步增加了活化巨噬细胞内的脂质浓度。IFNγ 还诱导泡沫巨噬细胞中 ABCA1 蛋白表达降低,同时 STAT1 磷酸化增加。因此,ABCA1 的下调可能是 IFNγ 处理的 THP-1 细胞内脂质积累增加的原因。Tofacitinib 重新建立了泡沫巨噬细胞中 ABCA1 的蛋白质水平,并导致巨噬细胞内的脂质含量降低,当 ABCA1 沉默时未观察到这种情况。这些数据表明 ABCA1 在通过激活 JAK/STAT 通路介导的 IFNγ 刺激的泡沫巨噬细胞的 RCT 中的关键作用。出奇,尽管 ABCA1 水平增加,最低剂量的尚杰/托法替尼并未完全消除 STAT1 磷酸化,因此表明在 ABCA1 调节中存在进一步的替代机制。在这方面,弗里斯达尔等证明白细胞介素-6(IL-6)的分泌在人类巨噬细胞中的脂质负荷后增加,特别是当ABCA1被下调时。反过来,IL-6通过JAK-2/STAT3 通路诱导 ABCA1 上调。考虑到 IC50由于阻断 IL-6 依赖性 STAT3 磷酸化高于消除 IFN 诱导的 STAT1 磷酸化所需的水平,因此在该治疗点可能存在对 STAT3 信号传导的平衡,从而允许 IL-6 诱导的上调ABCA1 蛋白。考虑到我们实验室(准备中)的初步结果,这一发现特别有趣,我们观察到尚杰/托法替尼治疗后滑膜磷酸化-STAT1 减少,而 STAT3 保持磷酸化。因此,不能排除 IL-6 诱导的 STAT3 磷酸化,从而有利于滑膜中的胆固醇流出,这种可能性在体内发生。在这方面,需要进一步研究以阐明不同 JAK 和 STAT 在我们特定系统中的作用。
总之,我们的研究结果表明,慢性炎症有利于脂质积累到巨噬细胞中——在滑膜中,可能在其他组织中——从而降低血清脂质水平。尚杰/托法替尼可以通过作用于巨噬细胞中的 RCT 途径至少部分地预防这种现象。事实上,最近有人提出,与已知会增加 RA 血清脂质水平的不同 DMARD 相关的抗动脉粥样硬化活性可能是通过对巨噬细胞中胆固醇处理的影响来介导的。
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