利用胶原诱导的关节炎（CIA）模型研究微囊泡对关节软骨的保护作用

类风湿关节炎（RA）是一种慢性的、侵蚀性的、对称性的自身免疫性多关节炎，其病因不明。RA的发病机制主要涉及免疫耐受的破坏，导致免疫细胞的激活和自身抗体的产生，最终引起关节和其他身体系统的损伤。RA的全球患病率约为0.5-1%，对社会造成了沉重的负担。由于RA的长期治疗和患者的工作年限损失，RA的治疗和管理成为一个重要的公共卫生问题。近年来，RA的早期诊断和治疗逐渐成为研究热点。研究表明，在RA的临床症状出现之前，关节软骨已经发生了病理变化。因此，早期干预可能改变RA的疾病进程，减轻患者的长期负担。

间充质干细胞（MSCs）因其多向分化潜能和免疫调节功能，在RA的治疗中展现出潜力。特别是MSCs衍生的细胞外囊泡，如微囊泡（MVs）和外泌体（Exos），被认为能够模拟MSCs的功能，具有治疗潜力且避免了细胞治疗的复杂性。”MSC–microvesicles protect cartilage from degradation in early rheumatoid arthritis via immunoregulation” 研究了间充质干细胞（MSCs）衍生的微囊泡（MVs）在早期类风湿关节炎（RA）中对关节软骨的保护作用。

实验方法

本研究采用了多种实验方法来验证MSCs-MVs对早期RA中关节软骨的保护作用。首先，从健康人脐带中分离并培养了MSCs，并通过流式细胞术和三系分化实验验证了其干细胞特性。随后，通过梯度离心法从MSCs培养上清中分离出MVs，并通过透射电子显微镜（TEM）和ZetaView分析了MVs的大小、形态和数量。免疫印迹(WB)和流式细胞术进一步确认了MVs表面标志物的表达。为了建立CIA模型，雄性DBA/1J小鼠被随机分为CIA组、MSCs-MVs治疗组和对照组。CIA组小鼠在第0天和第21天尾静脉注射胶原乳化剂以诱导关节炎。

胶原诱导的关节炎（CIA）模型：

雄性DBA/1J小鼠（n=42），年龄6-7周，环境1周。所有小鼠在整个研究期间都被安置在通风的笼子里，提供无菌食物和充足的水。免疫级牛源II型胶原蛋白（Chondrex，货号#20022）溶解在0.05 M的乙酸中，以达到最终浓度2 mg/mL，随后轻轻搅拌并在4°C下过夜储存。在添加佐剂后，进行冰上超声处理（功率30%，工作3秒，暂停3秒，总时间5分钟），直到乳化剂滴停止在水中分散。随后，0.1 mL的乳化剂[50 μL的完全弗式佐剂（Chondrex，货号#7009）/不完全弗式佐剂（Chondrex，货号#7002）+50 μL的胶原]在第0天和第21天注射到每只小鼠的尾基部。在第22天，MSCs-MVs治疗组（n=6）接受了每周一次的MVs静脉注射，剂量为10^8/100 μL，持续4周。对照组小鼠则接受等量的磷酸盐缓冲液（PBS）注射。在实验期间，定期记录小鼠的关节炎评分、体重变化，并通过影像学和组织学方法评估关节破坏程度。

实验中用到的胶原蛋白和佐剂：

此外，还进行了体外实验以进一步验证MSCs-MVs对软骨细胞的影响。从RA患者和健康人软骨中分离出软骨细胞，并与MSCs-MVs共培养。通过WB、定量PCR、酶联免疫吸附试验（ELISA）和免疫荧光等方法检测了炎症因子和软骨降解标志物的表达变化。

实验结果

体内实验结果显示，与CIA组相比，MSCs-MVs治疗组小鼠的关节炎评分显著降低，体重恢复更快，且关节破坏程度明显减轻。影像学和组织学分析表明，MSCs-MVs治疗减少了关节软骨的降解和骨破坏。此外，ELISA和流式细胞术结果显示，MSCs-MVs治疗降低了小鼠血清中IL-1β、TNFα和IL-6等炎症因子的水平，并调节了T细胞和B细胞的免疫应答。

体外实验结果也支持了MSCs-MVs对软骨细胞的保护作用。与未处理的软骨细胞相比，与MSCs-MVs共培养的软骨细胞在炎症因子刺激下表现出更低的炎症因子和软骨降解标志物表达水平。同时，MSCs-MVs还促进了软骨细胞的增殖和迁移，并减少了细胞凋亡。

在实验方法中，Chondrex品牌产品（如胶原蛋白和佐剂）的使用对于建立稳定的CIA模型至关重要。CIA模型是RA研究中广泛使用的动物模型，能够模拟RA的慢性系统性炎症、滑膜增生、单核细胞浸润、软骨降解和骨破坏等病理特征。使用高质量的胶原产品可以确保CIA模型的一致性和可靠性，从而提高实验结果的准确性和可重复性。