科研综述

类风湿性关节炎(Rheumatoid Arthritis, RA)是一种慢性、系统性自身免疫性疾病,以对称性关节炎症、滑膜增生进行性骨侵蚀为特征,其发病机制涉及遗传易感性、免疫紊乱、环境诱因及分子信号通路的复杂交互作用。

https://www./diseases-conditions/rheumatoid-arthritis/symptoms-causes/syc-20353648

本文给大家总结一下类风湿性关节炎的主要机制,希望对大家有帮助。

类风湿关节炎发展路线图和关键的可能治疗干预策略[1]






1. 遗传易感性

RA的发病风险与遗传因素密切相关:

① HLA-DRB1 基因:携带特定 HLA-DRB1 等位基因的个体,其抗原呈递细胞易将自身抗原(如瓜氨酸化蛋白)递呈给 T 细胞,触发异常免疫应答[2]。

② 非 HLA 基因[2]:

  • PTPN22(编码淋巴酪氨酸磷酸酶)突变导致 T 细胞受体信号异常,促进自身反应性T细胞存活。

  • STAT4(信号转导与转录激活因子4)增强干扰素-γ(IFN-γ)信号,加剧炎症。

  • CTLA-4(细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4)基因多态性削弱免疫抑制功能,导致免疫耐受失衡。

与 RA 易感性相关的重要基因总结[3]






2. 适应性免疫异常

① T 细胞活化与 Th17/Treg 失衡

CD4+ T 细胞分化为辅助性 T 细胞亚群(Th1、Th17)或调节性 T 细胞(Treg),其动态平衡决定免疫稳态[4]:

  • Th17 细胞:分泌 IL-17、IL-22 等细胞因子,激活滑膜成纤维细胞(FLS)并招募中性粒细胞,驱动关节炎症。

  • Treg 细胞:功能缺陷或数量减少,导致对自身免疫反应的抑制不足。

  • 自身抗原识别:瓜氨酸化蛋白(如抗 CCP 抗体)通过 HLA-DRB1 呈递,激活 T 细胞克隆增殖。

类风湿性关节炎 (RA) 中的 Treg 和 Th17 细胞的治疗靶向[4]

② B 细胞介导的自身免疫

B 细胞通过多途径参与 RA 病理:

  • 自身抗体产生:分泌类风湿因子(RF)、抗 CCP 抗体,形成免疫复合物沉积于关节腔,激活补体系统。

  • 抗原呈递与细胞因子分泌:B 细胞向 T 细胞呈递抗原,同时释放 IL-6、BAFF(B细胞活化因子)维持炎症微环境。

许多细胞及其细胞因子在 RA 的发展中发挥着关键作用[5]






3. 固有免疫与细胞因子风暴

① 巨噬细胞与滑膜成纤维细胞(FLS)

  • 巨噬细胞:被 TNF-α、IL-1 激活后分泌 IL-6、IL-23,进一步放大 Th17 反应。

髓系细胞,特别是巨噬细胞,是RA发病机制持续存在的核心[6]
  • FLS:获得“侵袭性表型”,异常分泌基质金属蛋白酶(MMPs)、RANKL,直接破坏软骨并促进破骨细胞分化。

导致 RA 慢性化的机制[6]

② 核心细胞因子网络

  • TNF-α:激活 NF-κB 通路,诱导 IL-1、IL-6 释放,上调 RANKL 表达,促进骨侵蚀。

  • IL-6:通过 JAK-STAT3 通路促进肝细胞生成 C 反应蛋白(CRP),介导全身炎症;同时抑制 Treg 分化。

  • IL-1:增强 FLS 侵袭性,刺激软骨细胞释放蛋白水解酶。

RA的病理机制[7]





类风湿性关节炎的多重机制

4. 骨质破坏:RANKL/OPG 失衡与破骨细胞活化

① RANKL/OPG 系统:

  • 滑膜细胞和活化的T细胞都能分泌 RANKL(核因子κB受体活化因子配体),RANKL 与破骨细胞前体表面的 RANK 结合,促进其分化为成熟破骨细胞,从而增强骨吸收。

  • 骨保护素(OPG)作为一种诱饵受体,通过竞争性结合 RANKL,抑制其与 RANK 的结合,发挥抗骨吸收作用。在类风湿关节炎(RA)患者中,OPG/RANKL 比值显著降低,这导致破骨细胞活化过度,进而加剧骨质破坏。

② TNF-α 和 IL-6 等炎症因子通过多途径加剧骨质流失。它们不仅抑制成骨细胞的分化,还通过延长破骨细胞的生存时间,促进破骨细胞的活性,进一步加剧骨的吸收。

RANKL 对类风湿关节炎破骨细胞分化和骨质侵蚀的调节[8]






5. 环境与微生物因素

① 外源性刺激

  • 吸烟:烟草烟雾中的醌类物质诱导蛋白质瓜氨酸化,产生自身抗原。

  • 空气污染物:二氧化硅颗粒等激活 NLRP3 炎症小体,促进 IL-1β 释放。

② 肠道微生物群失调

  • 普雷沃菌属(Prevotella):过度增殖增加瓜氨酸抗原负荷,通过分子模拟机制激活自身免疫。

  • 丁酸产生菌减少:短链脂肪酸(如丁酸)缺乏导致肠屏障破坏,促进系统性炎症。

空气污染和微生物群在 RA 发病机制中的作用[9]






6. 免疫耐受崩溃与细胞死亡途径

  • 耐受机制失效:胸腺阴性选择异常可导致自身反应性T细胞逃逸,外周耐受机制中,Treg 细胞功能缺陷是自身免疫性疾病发展的重要因素。

  • 细胞死亡释放 DAMPs:滑膜细胞的凋亡或坏死会释放 HMGB1、S100 蛋白等损伤相关分子模式(DAMPs),这些分子通过激活 Toll 样受体(TLR),促进固有免疫反应的启动。






7. 系统性炎症与并发症

RA 不仅仅是关节疾病,慢性炎症还会导致多个系统的受累,包括:

  • 心血管疾病:TNF-α 通过促进动脉粥样硬化斑块的形成,增加心血管疾病的风险;IL-6 则通过促使血栓形成,进一步加剧心血管并发症的发生。

  • 间质性肺病:抗 CCP 抗体可与肺组织发生交叉反应,导致 FLS 样细胞浸润至肺间质,进而引发间质性肺病。






小结:RA 的发病机制是遗传、免疫、环境因素交织的复杂网络,其研究进展为精准治疗提供了新靶点。未来需进一步探索表观遗传调控、代谢重编程及微生物-宿主互作在 RA 中的作用,推动个体化治疗的发展。

参考文献:

[1] I. B. McInnes and G. Schett, “Pathogenetic insights from the treatment of rheumatoid arthritis,” Lancet, vol. 389, no. 10086, pp. 2328–2337, 2017, doi: 10.1016/S0140-6736(17)31472-1.

[2] L. Padyukov, “Genetics of rheumatoid arthritis,” Semin. Immunopathol., vol. 44, no. 1, pp. 47–62, 2022, doi: 10.1007/s00281-022-00912-0.

[3] L. E. Dedmon, “The genetics of rheumatoid arthritis,” Rheumatol. (United Kingdom), vol. 59, no. 10, pp. 2661–2670, 2020, doi: 10.1093/rheumatology/keaa232.

[4] A. Alunno et al., “Altered immunoregulation in rheumatoid arthritis: The role of regulatory T cells and proinflammatory Th17 cells and therapeutic implications,” Mediators Inflamm., vol. 2015, 2015, doi: 10.1155/2015/751793.

[5] Q. Guo, Y. Wang, D. Xu, J. Nossent, N. J. Pavlos, and J. Xu, “Rheumatoid arthritis: Pathological mechanisms and modern pharmacologic therapies,” Bone Res., vol. 6, no. 1, 2018, doi: 10.1038/s41413-018-0016-9.

[6] G. S. Firestein and I. B. McInnes, “Immunopathogenesis of Rheumatoid Arthritis,” Immunity, vol. 46, no. 2, pp. 183–196, 2017, doi: 10.1016/j.immuni.2017.02.006.

[7] Y. J. Lin, M. Anzaghe, and S. Schülke, “Update on the Pathomechanism, Diagnosis, and Treatment Options for Rheumatoid Arthritis,” Cells, vol. 9, no. 4, 2020, doi: 10.3390/cells9040880.

[8] S. Tanaka, “Emerging anti-osteoclast therapy for rheumatoid arthritis,” J. Orthop. Sci., vol. 23, no. 5, pp. 717–721, 2018, doi: 10.1016/j.jos.2018.06.001.

[9] R. Garner, T. Ding, and C. Deighton, “1. Bungau SG. Analiza cationilor. In: Chimie analitica Analiza calitativa. 2005. p. 81–146.,” Med. (United Kingdom), vol. 42, no. 5, pp. 237–242, 2014.