刘传聚团队发觉按捺骨枢纽关头炎的受体复合物新成员

骨枢纽关头炎 (Osteoarthritis, OA) 是最常见的退行性枢纽关头病变，累及整个枢纽关头，包罗枢纽关头软骨、软骨下骨、枢纽关头四周肌肉构造、枢纽关头囊、枢纽关头滑囊。但是到现在为止尚没有能有用延缓疾病希望的治疗，同时其庞大的发病机制尚不清晰。是以，研究OA病理生理希望的潜伏分子机制，将为开辟针对相应分子机制的有用药物提供底子。

比年来的研究评释OA也是一种慢性炎症性疾病，炎症因子格外是肿瘤坏去世因子α（TNFα）在疾病的进展历程中起紧张作用。TNFα重要通过细胞膜上的受体TNFR1和TNFR2发挥生物效应。TNFR1作为介导TNFα炎症反响的重要受体，其作用机制相比拟较清晰。但比年来的研究评释TNFR2作为TNFα的另一个受体，起着与TNFR1差别的功效，在神经退行性疾病，心脏病和类风湿等疾病中介导抗炎性的爱护作用，但其在OA中的作用及机制尚不清晰。

纽约大学医学院刘传聚传授研究团队在前期的研究中，发觉具有多种生物学功效的生长因子样颗粒卵白前体progranulin （PGRN）可以高度特异性的联合TNFR2 （Tang, W., et al, Science，2011）。使用PGRN的这个特点，该团队克日在Ann Rheum Dis颁发题为14-3-3 epsilon is an intracellular component of TNFR2 receptor complex and its activation protects against osteoarthritis的研究论文，发觉在软骨细胞中，PGRN通过联合TNFR2来召募14-3-3ε到TNFR2的受体复合物，激活卑鄙的ERK信号通路及Elk1转录因子调控软骨细胞的合成代谢，从而减缓OA的历程。

在文中，研究者起首表达纯化TNFR2胞内区与GST的融合卵白，然后使用生归天学共纯化联合质谱阐发发觉在14-3-3ε能特异性的被召募到活化的TNFR2受体复合物上，免疫共沉淀技能和免疫荧光染色同时证明了筛选的效果。

为了研究14-3-3ε在OA产生历程中的作用，他们分散了OA病人和非OA病人的软骨构造举行了RNA-seq和单细胞测序，效果发觉与正常软骨相比，OA软骨中14-3-3ε的表达呈降落趋向。同时发觉PGRN和14-3-3ε的表达程度相对遍及，险些存在于软骨构造的全部细胞亚群中， 然而TNFR2的表达则相对非常低而且重要范围于前肥大软骨细胞中，阐明TNFR2是PGRN/TNFR2/14-3-3ε这条通路中对软骨细胞代谢调控的限速分子。

为了探究14-3-3ε在OA软骨中表达程度的转变是否于OA的发病相干， 课题组创建了诱导型满身性14-3-3ε敲除小鼠，发觉14-3-3ε的缺失导致更严峻的自觉性老年期OA，包罗更明显的软骨丢失，更多的骨刺形成以及软骨下骨的硬化。免疫组化染色表现14-3-3ε的缺失导致小鼠软骨中与剖析代谢相干的MMP13， 卵白聚糖和软骨寡聚基质卵白的降解明显增添。这些效果评释14-3-3ε分子在自觉性老年期OA的发病中起爱护作用。

通过使用Crispr-cas9技能在人软骨细胞系敲除了14-3-3ε，和从14-3-3ε软骨特异性敲除小鼠中分散的软骨细胞来研究14-3-3ε在介导PGRN对软骨细胞合成代谢和拮抗TNF介导的剖析代谢中的功效。发觉在14-3-3ε敲除的人和小鼠原代软骨细胞中，PGRN失去了对软骨细胞的调控。

为了在体内动物模子中进一步证明14-3-3ε是PGRN/TNFR2受体复合物中的要害分子，课题组使用两种差别的基因敲除小鼠（诱导性满身性和软骨特异性14-3-3ε敲除），通过观看枢纽关头腔内注射PGRN到DMM手术诱导骨枢纽关头炎小鼠模子中，研究PGRN对OA的爱护作用是否依靠于14-3-3ε。效果评释外源性重组PGRN卵白对枢纽关头软骨退变有明显性的爱护作用，别的，PGRN能明显性的减轻OA引起的痛苦悲伤。但是在两种差别的14-3-3ε敲除小鼠DMM模子中，14-3-3ε的缺失取消了PGRN所介导的对OA的爱护作用。

最终，通过筛选转录因子芯片，发觉Elk1 是卖力介导PGRN/ TNFR2/14-3-3ε对软骨细胞调控的转录因子。综上所述，通过生归天学共纯化联合质谱阐发，判定出14-3-3ε是PGRN/TNFR2受体复合物中的一个紧张的构成分子，介导PGRN对软骨代谢的调治和对OA的爱护作用。通过一系列的RNAseq和单细胞测序，联合14-3-3ε敲除细胞系和多种基因敲除小鼠对其功效举行了研究，同时展现了卑鄙信号分子ERK和转录因子Elk1在这条通路调控中的作用。这些发觉不但加深了我们对TNFR2这条途径在OA发病机制中作用的认知，同时也为通过使用PGRN，格外是它的衍生物，对TNFR2通路的激活来治疗OA提供了新的靶点。

纽约大学医学院骨外系傅文宇(Wenyu Fu)博士为论文的第一作者，纽约大学医学院骨外系和细胞生物学系刘传聚(Chuan-ju Liu)传授为文章的通讯作者。研究团队同时在J Clin Invest报道了TNFR2/14-3-3ε受体复合物在炎症及自身免疫中对巨噬细胞可塑性的调控 TNFR2/14-3-3ε signaling complex instructs macrophage plasticity in inflammation and autoimmunity， 而且Nat Rev Rheumatol对该事情举行了热门推介 (Clarke J. Anti-inflammatory TNF receptor 2 signalling unravelled. 2021 Sep;17(9):509）。