Abstract
Pathological characteristics of Rheumatoid arthritis (RA), a systemic autoimmune disease,
includes abnormal proliferation of synovial fibroblasts and increased angiogenesis.The
study assessed the effect of tubulin β-chain gene (TBB) gene knockdown on the behaviour
of rheumatoid arthritis (RA) fibroblast-like synoviocytes (SFs), which is significantly
affected by the synthesis of tubulin. Cultured SFs were isolated from the mixed knee-joint
synovial tissue of five RA patients and treated with siRNA targeting TBB. Knockdown
efficiency and expression of relevant genes were detected by RT-PCR following 24 h
and 36 h of transfection. MTT, Transwell, and wound scratch assays and flow cytometric
analysis were used to assess cell proliferation and invasive and migratory capacity
following TBB knockdown. The expression of TBB was detected after inhibition of the
ERK, STAT3 and NF-kB pathways. The expression of IL-17, TNF-α, IL-1α, IL1-β, and IL-6
was quantified following TBB knockdown. The proliferation, invasion, and migration
of RASFs were significantly decreased following TBB knockdown. ELISA showed a significant
decrease in interleukin 1β (IL-1β) secretion and insignificantly reduced secretion
of TNF-α, IL-17, and IL-1α after TBB knockdown. The expression of TBB in RASFs decreased
with the increasing concentration of a STAT3 pathway inhibitor while TBB expression
increased after down regulation of the ERK pathway. These results support a protective
role for TBB knockdown in suppressing RASFs, laying a foundation for further studies
on the pathogenic mechanisms of RA.
Zusammenfassung
Zu den pathologischen Charakteristika der rheumatoiden Arthritis (RA), einer systemischen
Autoimmunerkrankung, zählen die abnorme Proliferation synovialer Fibroblasten sowie
eine verstärkte Angiogenese. In dieser Studie wurde untersucht, wie sich ein Gen-Knockdown
beim Tubulin-β-Ketten(TBB)-Gen auf das Verhalten der an der rheumatoiden Arthritis
(RA) beteiligten fibroblastenähnlichen Synoviozyten (SF) auswirkt, welches signifikant
von der Tubulinsynthese beeinflusst wird. Bei fünf RA-Patienten wurden kultivierte
SF aus dem gemischten Synovialgewebe des Kniegelenks isoliert und mit gegen TBB gerichteten
siRNA behandelt. Nach 24- und 36-stündiger Transfektion wurden mittels RT-PCR die
Effizienz des Knockdowns und die Expression der relevanten Gene bestimmt. Mithilfe
von MTT-, Transwell- und Wound-Scratch-Assays sowie einer durchflusszytometrischen
Analyse wurden die Zellproliferation und die Migrationskapazität nach dem TBB-Knockdown
beurteilt. Außerdem wurden die TBB-Expression nach Inhibition der ERK-, STAT3- und
NF-kB-Signalwege ermittelt und die Expression von IL-17, TNF-α, IL-1α, IL1-β und IL-6
nach dem TBB-Knockdown quantifiziert. Die Proliferation, Invasion und Migration von
RASF waren nach dem TBB-Knockdown signifikant reduziert. Im ELISA zeigten sich eine
signifikante Reduktion der Interleukin-1β(IL-1β)-Sekretion und eine nicht signifikant
reduzierte Sekretion von TNF-α, IL-17 und IL-1α nach dem TBB-Knockdown. Die TBB-Expression
in RASF nahm mit zunehmender Konzentration eines Inhibitors des STAT3-Signalweges
ab, während die TBB-Expression nach Downregulation des ERK-Signalweges zunahm. Diese
Ergebnisse sprechen dafür, dass ein TBB-Knockdown eine protektive Rolle bei der Suppression
von RASF einnimmt, und bilden daher eine Grundlage für weitere Studien über die pathogenen
Mechanismen bei RA.
Key words
tubulin β-chain - siRNA - rheumatoid arthritis - fibroblast-like synoviocytes
Schlüsselwörter
Tubulin-β-Kette - rheumatoide Arthritis - fibroblastenahnliche Synoviozyten - siRNA