福建省口陈江教授团队研究揭示：嗜酸性粒细胞在减缓颞下颌关节骨关节炎进展中具有重要作用

福建省口陈江教授团队研究揭示：嗜酸性粒细胞在减缓颞下颌关节骨关节炎进展中具有重要作用

近日，福建省口腔疾病研究重点实验室主任陈江教授团队在《先进科学》（Advanced Science）期刊（中国科学院1区TOP期刊，IF=14.3）在线发表题为“Eosinophils-Induced Lumican Secretion by Synovial Fibroblasts Alleviates Cartilage Degradation via the TGF-β Pathway Mediated by Anxa1 Binding”的研究论文，揭示了嗜酸性粒细胞在减缓颞下颌关节骨关节炎进展中的重要作用及分子机制。



先天免疫反应在颞下颌关节骨关节炎（TMJOA）的进展中起着至关重要的作用。然而，目前嗜酸性粒细胞（EOS）在TMJOA中的作用仍不明确，有必要进一步研究其潜在影响和作用机制。本研究结果表明，嗜酸性粒细胞是固有免疫反应缓解TMJOA发展环节中的重要免疫细胞。嗜酸性粒细胞促进滑膜成纤维细胞分泌的Lumican，通过与软骨细胞表面的Anxa1受体结合，抑制软骨细胞TGFβ2/Smad2/3轴的TGFβ2表达及Smad2/3磷酸化，在减缓软骨降解中发挥关键作用。靶向Lumican/TGFβ2/Smad2/3轴，以及抑制该通路的关键介质Lumican及互作蛋白Anxa1，为TMJOA未来的靶向性治疗提供了治疗策略，突显了嗜酸性粒细胞在减缓TMJOA进展中的重要作用。

研究首先通过收集临床样本，观察到健康人群颞下颌关节滑膜液中嗜酸性粒细胞数量高于TMJOA患者的现象，进而通过使用卵清蛋白（OVA）诱导的高嗜酸性粒细胞哮喘大鼠模型，探讨了嗜酸性粒细胞在TMJOA中的关键调控作用，并建立了抗体介导的嗜酸性粒细胞耗竭大鼠模型，明确OVA诱导的高嗜酸性粒细胞哮喘大鼠模型可有效缓解TMJOA滑膜炎症、软骨退化及软骨下骨侵蚀。



大鼠滑膜组织的转录组学测序结合PPI分析阐明了嗜酸性粒细胞在TMJOA中的保护作用，OVA诱导的EOS通过滑膜关键靶蛋白Lumican，负向调控TGFβ2/Smad2/3通路，发挥其对TMJOA的治疗作用，明确了嗜酸性粒细胞是OVA诱导的高嗜酸性粒细胞哮喘大鼠模型缓解TMJOA进展的关键驱动因素。



通过构建体外大鼠滑膜成纤维细胞、软骨细胞和嗜酸性粒细胞的间接共培养系统，研究探索了嗜酸性粒细胞影响的滑膜如何调控软骨TGFβ/Smad2/3通路，验证了Lumican/TGFβ2/Smad2/3通路在嗜酸性粒细胞调控TMJOA滑膜-软骨串扰中的关键作用，并进一步通过Co-IP实验、蛋白质组学测序和AlphaFold 3预测，揭示了Lumican调控TGFβ2的关键枢纽蛋白Anxa1，并通过基因敲降实验进行了验证。



本研究发现，EOS含量在健康及TMJOA人群颞下颌关节滑膜液中存在差异。颞下颌关节滑膜液中的EOS在体内及体外均可以有效缓解TMJOA的软骨退化。通过转录组学测序、Co-IP、蛋白组学测序、蛋白互作预测分析及相应的实验验证，作者揭示了EOS可促进滑膜Lumican分泌增加。进而，Lumican通过与Anxa1结合，介导TGF-β信号通路抑制软骨细胞中Smad2/3的磷酸化，实现EOS对TMJOA中滑膜-软骨串扰的调控，从而减轻滑膜炎症、软骨退变和软骨下骨破坏，延缓TMJOA进展。这些发现为深入探索TMJOA的关节腔免疫微环境，更加深入多角度地理解TMJOA的发病机制提供了新的内容，也为开发基于EOS及其相关分子的TMJOA靶向治疗策略奠定了理论基础。