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Adv Sci:中山大学谢中瑜等团队发现强直性脊柱炎肌腱端炎的致病新机制

  1. 中性粒细胞胞外陷阱(NETs)
  2. 强直性脊柱炎(AS)
  3. 机械牵张

来源:iNature 2026-02-14 09:17

本研究明确了机械牵张相关AS肌腱端炎发生的特异性细胞互作及分子机制,不仅有助于深入理解AS的发病机制,也为该疾病的潜在临床治疗提供了新思路。

强直性脊柱炎(AS)是一种骨免疫性疾病,以机械牵张相关的病理性肌腱端炎为特征,但其肌腱端炎发生的细胞间相互作用及分子机制尚未明确。

2026年2月4日,中山大学谢中瑜、Yu Wenhui、郑冠共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为Mechanical Strain-Programmed SDC1+ Sheath Fibroblasts Trigger CXCR4hi Neutrophil-Mediated Enthesitis in Ankylosing Spondylitis的研究论文。

本研究利用脊柱关节炎SKG小鼠构建后爪加荷/卸荷模型,绘制出机械牵张相关AS肌腱端炎的单细胞RNA测序图谱。研究发现,机械牵张条件下会产生SDC1+鞘成纤维细胞这一疾病特异性亚群,该细胞亚群分泌CXCL5的水平显著升高,可招募并促进CXCR4hi中性粒细胞活化;而活化的CXCR4hi中性粒细胞会通过增加中性粒细胞胞外陷阱的形成,进一步加重其介导的肌腱端炎。

向SKG小鼠体内注射CXCL5中和抗体,可缓解疾病进展。此外,通过计算轨迹分析发现,机械牵张响应性SDC1+鞘成纤维细胞存在独特的命运分化分支,该过程受SOX5介导的增强子和超级增强子调控。

利用携带Sox5靶向shRNA的rAAV9.HAP-1,在肌腱端成纤维细胞中特异性抑制SOX5的表达,可阻断机械牵张诱导的SDC1+鞘成纤维细胞生成,并显著逆转CXCR4hi中性粒细胞介导的肌腱端炎进展。

本研究明确了机械牵张相关AS肌腱端炎发生的特异性细胞互作及分子机制,不仅有助于深入理解AS的发病机制,也为该疾病的潜在临床治疗提供了新思路。

强直性脊柱炎(AS)是一种常见的骨免疫疾病类型。AS属于中轴型脊柱关节炎(SpA)的亚型,以慢性下腰痛和新骨形成为主要表现,疾病晚期可导致患者脊柱强直、肢体残疾。近年来,新型治疗手段为实现AS 病情缓解带来了显著获益,但临床应答率仍有待进一步提升。阐明AS 的发病机制、明确关键致病细胞类型,对于研发该疾病的新型治疗方案具有重要意义。

肌腱端炎是 AS 和银屑病关节炎的特征性病理表现,也是二者区别于其他骨免疫性疾病的关键标志。近期研究证实,机械转导在免疫调控和炎症反应过程中发挥核心作用,其中机械牵张可强烈驱动肌腱端炎的发生发展,并进一步导致AS 患者出现韧带骨赘形成。

成纤维细胞作为参与机械转导的主要细胞,在反复生物力学刺激下可转化为疾病特异性亚型,并与募集而来的免疫细胞相互作用,共同诱发肌腱端炎。但目前尚未建立AS相关肌腱端炎的单细胞图谱,对于局部微环境中成纤维细胞与免疫细胞的相互作用也缺乏深入解析。

新兴证据表明,疾病特异性成纤维细胞亚群通过招募和调控中性粒细胞功能,加剧局部炎症。此外,中性粒细胞在AS相关神经炎中的关键作用已被广泛认可。以往的研究将中性粒细胞分为多个亚型,其中CXCR4hi中性粒细胞可通过促进中性粒细胞胞外陷阱(NETs)的形成,显著增强炎症反应。

最近的研究揭示了NETs在AS中的病理效应,但CXCR4hi中性粒细胞在AS肌腱端炎中的具体功能,以及其与成纤维细胞的相互作用机制仍未明确。

特异性抑制SOX5可阻断机械牵张响应性SDC1+鞘成纤维细胞的生成,并抑制CXCR4hi中性粒细胞介导的肌腱端炎进展(摘自Advanced Science

本研究旨在构建机械牵张相关肌腱端炎的单细胞图谱,明确触发AS肌腱端炎的特异性细胞互作及分子机制。研究以SKG小鼠为实验对象,构建后爪加荷/卸荷模型,模拟AS中机械牵张相关的肌腱端炎;通过对跟腱肌腱端组织进行单细胞RNA测序(scRNA-seq),绘制出肌腱端炎的单细胞图谱,并鉴定出响应机械牵张的SDC1+鞘成纤维细胞。

该细胞亚群可高表达并分泌CXCL5,实现对中性粒细胞的募集,并促进CXCR4hi中性粒细胞活化;而活化的CXCR4hi中性粒细胞会进一步促进NETs形成,加重其介导的肌腱端炎。此外,机械牵张诱导的SDC1+鞘成纤维细胞生成过程受SOX5调控。向模型小鼠体内注射CXCL5中和抗体,或在成纤维细胞中特异性抑制SOX5的表达,均可改善AS中机械牵张介导的肌腱端炎。

本研究不仅有助于深入理解AS 的发病机制,也为该疾病的潜在临床治疗提供了新的思路和方向。

原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202520617

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