【文献解读】HAPLN1促RA-FLSs活性研究助力揭秘类风湿关节炎发生机制- 大数跨境

源井生物

2022-03-03

导读：深圳人民医院的Yong Chen等学者研究发现了HAPLN1促进了RA-FLSs的增殖，但抑制了其迁移能力。研究中源井构建了HAPLN1过表达载体并进行了病毒包装，助力揭秘HAPLN1网络主要参与炎症

类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一种慢性自身免疫性疾病，破坏的主要目标是关节和软骨，主要病理表现之一是关节翳形成。在RA发展过程中，成纤维样滑膜细胞(FLSs)产生多种致病性介质，如细胞因子和蛋白酶，会破坏细胞外基质(extracellular matrix, ECM)。因此，FLSs被认为是RA的主要效应细胞之一。透明质酸和蛋白聚糖类连接蛋白1(Hyaluronan and proteoglycan link protein 1, HAPLN1)，也被称为软骨连接蛋白，它维持了两种重要的ECM大分子——透明质酸(HA)和蛋白聚糖的稳定聚集和结合活性，这有助于形成稳定的大分子结构，以及关节的抗压能力。通过基因组学研究发现，HAPLN1在RA中显示出与疾病活动的显著相关性，并发现与骨关节炎(osteoarthritis,OA)的FLSs相比，HAPLN1是RA-FLSs中上调最显著的基因之一。基于这些观察，可以推断出HAPLN1参与了RA的发生发展，但其作用尚不清楚。

为了研究HAPLN1对RA-FLSs活性的作用，并确定其在RA发病机制中的潜在作用，来自深圳人民医院的Yong Chen等学者在Arthritis Research & Therapy上发表了一篇了名为“Hyaluronan and Proteoglycan Link Protein 1 (HAPLN1) Promotes Viability of Rheumatoid Arthritis Fibroblast-Like Synoviocytes”的文章。该文章报道了HAPLN1促进了RA-FLSs的增殖，但抑制了其迁移能力。HAPLN1网络主要参与炎症的激活、细胞增殖和细胞黏附的提高。

HAPLN1增加了RA-FLSs的增殖，但抑制了其迁移能力

研究人员通过MTT法、CCK8法、transwell法和伤口愈合试验检测经si-HAPLN1、过表达载体HAPLN1^OE（由源井提供）、相应对照转染处理以及用rHAPLN1处理的RA-FLSs的增殖和迁移能力。他们发现si-HAPLN1转染并没有影响RA-FLSs的增殖(图1A)，但显著增加了RA-FLSs的凋亡率(图1B)。而且si-HAPLN1转染后RA-FLSs迁移能力增强(图1C &D)。相反，转染HAPLN1过表达载体后，RA-FLSs细胞增殖增加，凋亡率降低(图2A &B），另外迁移水平降低(图2C)。而rHAPLN1证实了其对RA-FLSs的作用，显著增强了RA-FLSs的增殖活性(图3A)，减少了RA-FLSs的凋亡，尤其是在早期(图3B &C)。伤口愈合试验和transwell实验表明，rHAPLN1抑制了RA-FLSs的迁移能力(图3D&E)。

在该研究中，源井构建了HAPLN1过表达及其对照质粒并进行了病毒包装，用于转染RA-FLSs并进行后续各项检测试验。源井拥有丰富的载体构建及病毒包装经验，可根据不同科研需求提供优质的过表达/干扰载体构建服务及病毒包装服务，还可为您定制专属过表达/干扰稳转株，目前稳转株构建服务正火热促销中，低至￥7980，还可半价享挑单克隆服务。点击底部【阅读原文】查看活动详情。

图1 si-HAPLN1对RA-FLS活性的影响

图2 HAPLN1过表达对RA-FLSs活性的影响

图3 rHAPLN1对RA-FLSs活性的影响

HAPLN1的表达影响RA-FLSs分泌的细胞因子和分子

采用RT-qPCR和自动化WB分析法比较si-HAPLN1或HAPLN1^OE转染后AMPK-ɑ、TNF-ɑ、TGF-β、ACAN、MMPs、Cyclin-D1和Ki- 67的表达水平。经si-HAPLN1和HAPLN1^OE处理的RA-FLSs均下调了AMPK-ɑ基因的表达，而蛋白水平上调。si-HAPLN1下调了TNF-ɑ、MMPs、IL-6、TGF-β、纤连蛋白和ACAN的水平，而HAPLN1^OE上调了TNF-ɑ、MMPs、IL-6和ACAN的水平（图4）。

图4 si-HAPLN1和HAPLN1^OE对RA-FLSs衍生细胞因子和分子的影响

RA-FLSs中HAPLN1功能的蛋白质组学和mRNA-seq分析

通过蛋白质组学和mRNA-seq分析研究经si-HAPLN1或rHAPLN1处理后的蛋白/基因的差异表达。结果从整体上显示HAPLN1在RA-FLSs中的功能。蛋白质组学分析表明，si-HAPLN1转染后的RA-FLSs在促炎通路中富集，DEGs下调。mRNA和蛋白质水平似乎有低相关性并不奇怪，因为基因表达的过程包括了转录、易位、mRNA和蛋白质的转换多个步骤。虽然经rHAPLN1处理的RA-FLSs的蛋白质组学和转录研究只有2个DEGs重叠，但组学研究反映了炎症、增殖、细胞黏附增加和ECM功能增强的激活。

综上所述，HAPLN1加速RA-FLSs的增殖，形成病理关节翳，模仿癌细胞。根据生理学发展和肿瘤学研究，HAPLN1似乎是一种致癌基因，但在细胞粘附和抑制迁移能力方面具有相反的功能。由基质金属蛋白酶（MMPs）、IL-6、Ki-67和TGF-β组成的分子网络也证实了上述发现。因此，可以认为HAPLN1是一个致病因素。本初步研究是HAPLN1对RA-FLSs活性影响的首次报道，尚需更多实验来明确其在RA中的作用。