文献信息

福建医科大学福建省口腔疾病重点实验室&福建省口腔生物材料工程研究中心、福建大学口腔医学院口腔医院重点实验室等团队的研究成果“Eosinophils-Induced Lumican Secretion by Synovial Fibroblasts Alleviates Cartilage Degradation via the TGF-𝜷 Pathway Mediated by Anxa1 Binding”（滑膜成纤维细胞诱导嗜酸性粒细胞分泌光蛋白聚糖，通过膜联蛋白A1结合介导的TGF-𝜷途径缓解软骨降解）在学术期刊《Advanced Science》（IF：14.3）上发表。平生公司的离活一体CT（NEMO）在论文中提供了重要的大鼠髁突图像和定量分析结果。

该论文的通讯作者为陈江教授，第一作者为陈文倩。

文献摘要

先天免疫反应在颞下颌关节骨性关节炎（TMJOA）的进展中至关重要。然而，嗜酸性粒细胞在TMJOA中的作用尚不清楚，这强调了进一步研究其潜在影响和机制的必要性。针对健康个体滑液中嗜酸性粒细胞数量高于TMJOA患者的临床观察，探索了使用卵清蛋白（OVA）诱导的高嗜酸性粒细胞哮喘大鼠对TMJOA的重要调节，并建立了体内抗体介导的嗜酸性粒细胞耗竭大鼠模型，以及体外滑膜成纤维细胞、软骨细胞和嗜酸性粒细胞的共培养系统。OVA诱导的哮喘TMJOA大鼠的滑膜异常增殖、软骨降解和软骨下骨侵蚀得到了有效抑制，表现为滑膜中嗜酸性粒细胞的局部积聚。相反，在接受TRFK治疗的大鼠中，滑膜嗜酸性粒细胞的减少加剧了TMJOA。从机制上讲，嗜酸性粒细胞对TMJOA的保护作用归因于它们促进滑膜中光蛋白聚糖的分泌，光蛋白聚糖与软骨细胞中的膜联蛋白A1结合，抑制转化生长因子𝜷2和Smad2/3磷酸化。这些结果说明了OVA/IL-5诱导的嗜酸性粒细胞在TMJOA中的关键作用，将光蛋白聚糖确定为关键的抗TMJOA靶点。总的来说，这些发现揭示了嗜酸性粒细胞刺激TMJOA消退的特征和机制。

实验方法

动物实验

6周大的雄性SD大鼠，将其随机分配到不同的组。大鼠被关在12小时的光/暗循环中，不受限制地获得食物和水。为了建立卵清蛋白诱导的高嗜酸性粒细胞增多大鼠模型，1 ml含有10 mg卵清蛋白和20 mg氢氧化铝（Al(OH)3）通过腹腔注射给药以致敏。在第15天，将大鼠暴露于诱导室中的2%卵清蛋白气雾剂中，每天一次，持续7天，以诱导哮喘。本研究中的TMJOA模型是使用碘乙酰钠（MIA）通过注射于颞下颌关节（TMJ）的关节上腔建立的，这是一种模仿临床实践的程序。将大鼠放置在下颌切牙轻轻向下压的位置，以实现被动最大张口度。注射部位位于外耳前方约5mm处，颧弓上方，通过触诊耳前皮肤最凹陷处的髁突和关节窝得到证实。将针向前上方内侧插入2-5mm的深度，感觉到骨阻力。确认无误吸后，将50μL 1mg碘乙酰钠溶液缓慢注射到TMJ腔内，然后轻轻按摩至完全消失。

显微计算机断层扫描（μCT）分析

采集的髁突标本通过显微CT仪器（NEMO Micro CT，NMC-200，平生医疗科技有限公司）进行扫描，并使用软件Avatar3（平生医疗科技有限公司）进行分析，包括3D重建和横截面评估。扫描参数设置为70 kV电压、200μA电流和高分辨率扫描协议。使用Cruiser软件采集图像，并用Avatar系统重建分析图像。在髁突软骨下骨下方0.5mm处选择三个立方体感兴趣区域（每个0.5×0.5×0.5mm³）。在这些区域，计算了关键参数，包括骨体积分数（BV/TV）、骨小梁间距（Tb.Sp，mm）、骨小梁厚度（Tb.Th，mm），骨矿物质密度（BMD）和结构模型指数（SMI）、组织矿物质含量（Tb.TMC，mg）、骨表面积与体积比（Tb.BS/TV，1/mm）和各向异性程度（DA）。

实验结果

进行显微CT扫描，从三维反映髁突软骨下骨的形态变化。

3D重建图像显示，与假手术组相比，MIA组的髁突高度显著降低，表面凹陷和骨破坏增加。OVA治疗后，与MIA组相比，OVA+MIA组的骨高度显著恢复，皮质连续性也有所恢复（图3a）。结果显示，MIA组的骨小梁厚度（Tb.Th）和骨密度明显低于Sham组（图3a），骨小梁间距（Tb.Sp）增加。在OVA+MIA组中。与MIA组相比，Th增加了36%±8.5%，骨密度增加了3.6%±1.0%（图3a）。

图3 OVA诱导的嗜酸性粒细胞增多性哮喘减少了TMJOA引起的软骨下骨破坏。a通过微型计算机断层扫描对样本进行水平、矢状和3D重建，并使用微型CT对与骨恶化相关的参数进行统计分析。

显微CT分析显示，与OVA+MIA+IgG组相比，OVA+MIA+TRFK组的软骨下骨损伤和小梁重塑更为严重。关键的骨微结构参数进一步证实了这种恶化。具体来说，BV/TV和Tb.Th分别代表骨体积占总体积的比例和骨小梁的厚度显著降低，表明骨大量丢失和结构减弱。组织矿物质含量（TMC）反映了矿化骨含量（以毫克为单位），TRFK组的组织矿物质含量也较低，进一步证实了矿化和骨质量受损。结构模型指数（SMI）表明，小梁结构从板状转变为杆状，表明结构完整性和承载能力降低（图4e）。

图4 嗜酸性粒细胞耗竭导致TMJOA症状恶化。e） 通过微型计算机断层扫描和BV/TV、Tb的统计分析对样本进行水平、矢状和3D重建。BV/TV、Tb.Th，Tb.TMC和SMI。

使用结论

总之,作者的研究结果表明，嗜酸性粒细胞代表了先天免疫系统和缓解TMJOA之间一种以前被低估的关键联系。光蛋白聚糖通过与软骨细胞表面的Anxa1受体结合来发挥其作用，从而抑制TGF𝛽2/Smad2/3轴，该轴在减缓软骨降解中起着关键作用。靶向Lumican/TGF𝛽2/Smad2/3轴，重点关注Anxa1作为光蛋白聚糖抑制该通路的关键介质，可能为TMJOA缓解提供治疗策略，突出其在减缓疾病进展方面的重要作用。

使用设备

                                  Micro CT (型号：NEMO) (平生医疗科技)

                                       影像软件：Avatar（平生医疗科技）