关节炎(arthritis)是发生在人体关节及其周围组织的一种慢性炎症性疾病,属于一种常见的自身免疫性疾病,它可能导致人体逐步残疾以及一些系统性的并发症和早逝。然而截止到目前,人们关于关节炎的发病机制的研究依然处于探索阶段,其发病机制尚不清楚。目前的研究表明,关节炎复杂病因的主要影响因素可能包括有人体的自身免疫反应、代谢紊乱、炎症、创伤感染、退行性病变等。关节炎病情复杂,种类较多,治疗方法也各式各异,常见的治疗方法包括药物治疗、外科手术治疗、物理辅助治疗等。非淄体抗炎药、慢作用抗风湿药等药物的使用可以有效地缓解疼痛或者控制病情,但是却不能改变疾病病程进展或者彻底治愈疾病。关节置换、矫形、融合等外科治疗手段同样可以在控制疾病进一步恶化的同时减轻疼痛。此外,配合一些生物、物理治疗对关节炎患者的恢复也有着极其重要的意义。Sirtuins是一种依赖于NAD+归属第Ⅲ类组蛋白家族的去乙酰化酶,目前的研究表明,该沉默信息调节蛋白具有调节或控制细胞应激、炎症、基因组稳定性和致癌的作用。在沉默信息调节蛋白家族成员中,Sirtl和Sirt6已经被证明与关节炎的发展密切相关,但是其它类别的沉默信息调节因子家族成员是否与关节炎相关则仍然是未知的。此前,有相关报道显示只有Sirt2可通过调节NF-kB来激活p65的去乙酰化,这可能表明Sirt2可能和Sirtl和Sirt6一样,影响着关节炎的发生和发展。本研究运用q-PCR、ELISA等分析手段,结合病理学分析和CT影像学分析,就沉默信息家族成员Sirt2对关节炎病情的影响及作用机制进行了研究。现将主要研究成果总结如下：1Sirt2缺失对胶原诱导性关节炎(CIA)的影响目的：确定Sirt2的缺失对胶原诱导性关节炎(CIA)的发病是否存在影响。方法：通过对易感小鼠品系DBA/1小鼠的皮内免疫注射经佐剂乳化的Ⅱ型胶原蛋白,获得胶原诱导性关节炎的动物模型,分析对照胶原免疫鼠和病鼠关节组织及周边组织中Sirt2蛋白及mRNA的表达水平。选择没有先天性关节炎症状的WT组小鼠及Sirt2-KO组小鼠,在免疫接种后记录关节炎的累积发病率。在第一次接种后的第20d-45d之间,每隔5d测定一次小鼠关节炎严重程度及后爪厚度。结果：对照胶原免疫鼠,病鼠体内Sirt2蛋白及其mRNA水平均显著降低,这表明Sirt2对胶原诱导性关节炎有重要影响。当Sirt2基因被抑制表达后,Sirt2-KO组小鼠在第23天就出现关节炎症状,而WT组小鼠出现关节炎症状的时间为第25d。虽然WT组鼠和Sirt2-KO组鼠都发病,但是Sirt2-KO组小鼠在第34d发病率达100%,而WT组为37d,这说明Sirt2的缺失促进了关节炎的发生。小鼠关节炎及后爪厚度观察测定还发现,Sirt2-KO组鼠表现出更加严重的浮肿、红疹及后爪骨节硬化,而WT组鼠则仅显现出较少的骨节损坏,这表明WT组小鼠的关节炎症状要明显轻于Sirt2-KO组小鼠。结论：Sirt2基因对关节炎的发生及发展有重要影响,抑制Sirt2基因后关节炎的发病率提高,加剧了关节炎症状的严重程度。2Sirt2-KO小鼠中Sirt2救援后对CIA严重度的影响目的：为研究Sirt2救援后能否抑制关节炎进一步发展从而降低关节炎的严重度。方法：开展救援试验,初次免疫时将10微升含有Sirt2丹巴的腺病毒注射至Sirt2-KO鼠体内每一个关节组织处,测定Sirt2含量并进行组织病理学分析。显微CT观察经苏木素和尹红染色后的小鼠裸关节,通过ELISA分析检测各组小鼠体内血清中促炎性细胞因子的细胞素水平。结果：Sirt2救援实验结果显示,当Sirt2-KO组小鼠体内关节处注射含有Sirt2的腺病毒后,可以呈现出持续两周的Sirt2高表达,同时显著降低了Sirt2-KO鼠体内关节炎平均病情指数及后爪厚度。组织病理学分析结果显示：小鼠体内细胞浸润、关节增生及骨骼腐烂程度均明显降低,关节炎症状明显减轻。显微CT结果显示Sirt2救援减轻了小鼠骨骼的损坏。ELISA分析检测结果显示Sirt2援救显著降低了促炎性细胞因子的细胞素水平。结论：以上结果均说明Sirt2救援显著抑制了Sirt2-KO鼠的关节炎扩展及严重度,而其途径可能是通过抑制促炎性细胞因子的细胞素水平。3Sirt2缺失对促炎性细胞因子含量的影响目的：研究Sirt2的缺失是否对促炎性细胞因子含量产生影响。方法：采用ELISA检测Sirt2-KO组鼠和WT组鼠血清中的促炎性细胞因子水平,通过快速PCR反应分析关节组织中促炎性细胞因子NF-kappaB编码的mRNA水平。结果：WT+CIA组小鼠和Sirt2+KO+CIA组小鼠之间的促炎性细胞因子含量差异明显,Sirt2+KO+CIA组小鼠的促炎性细胞因子水平明显高于WT+CIA组小鼠。其中1L-1β和MCP-1两种细胞因子表现为显著,IL-6、TNF-α、IL-17、IL-33表现为非常显著。与血清的ELISA结果几乎一致,Sirt2-KO组鼠中IL-1β、1L-6、 TNF-α、MCP-1、MMP-9、MMP-13的mRNA水平显著升高,其中TNF-α为差异显著,其余均为非常显著。结论：Sirt2缺失可以正向调节与关节炎发生发展有重要关系的促炎性细胞因子水平和MMPs.4Sirt2去乙酰化与TNF-α诱导炎性基因表达的研究目的：验证Sirt2基因是否通过调控NF-kB来影响关节炎。方法：分析了正常鼠及病鼠关节处组织中乙酰化了的p65及总p65的蛋白水平,并通过体外试验进行确认。采用快速PCR反应分析Sirt2超表达后是否能够抑制Sirt2-KO鼠体内NF-kB依赖基因表达。结果：研究结果表明,Stir2基因能够调控NF-kB基部,且通过去乙酰p65反应来控制CIA的发病。进一步的研究发现,Sir2通过将关节组织内赖氨酸310的p65去乙酰化来调控NF-kB,从而作用于小鼠FLS。结论：上述结果都证明Sirt2基因抑制TNF-α诱导NF-kB依赖基因的表达。