《Nature Immunology》:牛津大学肯尼迪研究所发现类风湿关节炎部位特异性机制,胚胎期发育决定关节易感性-肽度TIMEDOO

类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis)是一种常见的慢性自免疫性疾病,其病理特征为免疫系统错误攻击关节滑膜(Synovium),导致关节肿胀、疼痛及软骨与骨质破坏。长期以来,临床上存在一个未解的经典难题:为何类风湿关节炎总是选择性地侵犯某些特定关节,而相邻的其他关节却能“毫发无损”?

近日,发表于《自然-免疫学》(Nature Immunology)杂志的一项研究揭示了这一现象背后的机制。来自英国牛津大学肯尼迪研究中心(Kennedy Institute)的科研团队发现,关节对炎症的易感性早在胚胎发育期就已经确立。不同关节在细胞组成和组织结构上的先天差异,决定了其在成年后是否更容易遭受类风湿关节炎的袭击。

该研究由牛津大学肯尼迪转化风湿病学教授 Christopher Buckley 领衔,肯尼迪研究所博士后研究员 Sarah Davidson 博士为共同第一作者。

胚胎期细胞图谱:两类近远端指间关节的对比

为了解开关节特异性易感之谜,研究团队选取了人类手部两类易感性截然不同的指间关节进行对比:一类是类风湿关节炎极易累及的近端指间关节(Proximal interphalangeal joints, PIP 关节),另一类是通常不受波及的靠近指尖的远端指间关节(Distal interphalangeal joints, DIP 关节)。

研究人员联合应用单细胞测序(Single-cell sequencing)、先进图像分析工具以及基于英国“钻石光源”(Diamond Light Source)的高分辨率 3D X射线扫描技术,首次绘制了发育早期人类手指关节的高分辨率细胞与结构图谱。

研究发现,在胚胎发育阶段,尚未发育成熟的关节组织主要由成软骨细胞和成纤维细胞(Fibroblasts)等结构细胞构成,而非免疫细胞。对这些细胞群落的进一步分析表明,PIP 关节在发育早期就已经展现出与 DIP 关节截然不同的细胞特征。

高分辨率 3D 影像显示,PIP 关节周围的滑膜组织规模显著大于不易受累的 DIP 关节,且组织结构排列存在根本差异。同时,PIP 关节中还显著富集了一类特定的 PI16 阳性(PI16+)成纤维细胞。定制的图像分析工具显示,这些 PI16+ 成纤维细胞精准定位在血管周围以及肌腱和韧带与周围组织的连接处(Entheses)。

组织微环境驱动:成纤维细胞应答异质性与炎症易感

进一步的机制研究表明,滑膜表层成纤维细胞可能同时来源于软骨和周围关节成纤维细胞,其分化发育受到低氧等局部微环境信号的精准调控。

在面对炎症信号刺激时,PI16+ 成纤维细胞展现出了特殊的应答模式。虽然它们与普通的 PI16- 成纤维细胞共享了部分促炎应答反应,但 PI16+ 成纤维细胞在与组织结构重塑和免疫调节相关的信号通路上表现出了独特的改变。

通讯作者 Christopher Buckley 教授表示:“几十年来,我们都知道类风湿关节炎具有高度的关节选择性,但其中的原因一直是悬而未决的难题。我们的研究表明,答案不仅存在于免疫系统中,更在于关节组织本身。胚胎发育期间建立的细胞和结构特征,决定了成年后炎症将在何处着床。”

打破传统观念:从“免疫主导”到“组织决定”

该研究打破了传统认为“类风湿关节炎发病完全由全身免疫系统异常驱动”的单一观念,强调了局部组织微环境在疾病发生发展中的决定性作用。

研究第一作者 Sarah Davidson 博士指出,易感关节在出生前就已经储备了独特的细胞群体。PI16+ 成纤维细胞在易感关节中的富集及其特殊的炎症响应行为,表明它们在确定疾病发生部位方面发挥了塑造作用。

研究团队表示,理解滑膜成纤维细胞在发育过程中的分化轨迹与微环境调控机制,不仅有助于解释类风湿关节炎的部位特异性发病逻辑,更为未来开发针对特定关节靶向修复滑膜保护功能、阻断局部炎症发生的新型疗法开辟了全新路径。

参考文献:Sarah Davidson et al, The embryonic origins of site-specific arthritis, Nature Immunology (2026). DOI: 10.1038/s41590-026-02542-2

编辑:王洪

排版:李丽