リンパ管内およびその周辺の明確なマスト細胞亜集団は、TNFトランスジェニックマウスにおけるリンパ流と炎症性エロシブ関節炎の進行を調節します

目的：炎症性侵食性関節炎は、関節抑制性膝窩リンパ管（PLV）の機能不全によって悪化します。滑膜マスト細胞は、関節リウマチ（RA）で炎症誘発性であることが知られています。他の設定では、抗炎症および組織の補用効果があります。ここでは、疾患の進行に見合ったPLVの欠陥を示す腫瘍壊死因子トランスジェニック（TNF-TG）マウスにおけるPLV機能および炎症性エロシブ関節炎に対するマスト細胞の役割を解明します。 方法：全体の免疫蛍光顕微鏡、トルイジンブルー染色組織、走査型電子顕微鏡、およびin silicoバイオインフォマティクスを実施して、PLVマスト細胞を表現して定量化しました。足首の骨容積はμCTによって評価され、対応する組織学の定量化滑膜炎および破骨細胞を評価しました。近赤外インドシアニングリーンイメージングは、PLV排出機能の結果としてリンパ系クリアランスを測定しました。遺伝子MCの枯渇の効果は、4.5ヶ月のWT、TNF-TG、MC欠乏kitw-sh/w-sh（ckit - / - ）、およびtnf-tg x x ckit - / - マウスの比較によって評価されました。マスト細胞の薬理学的阻害は、3週間、プラセボまたはクロモリンナトリウム（3.15mg/kg/日）でTNF-TGマウスを処理することにより評価されました。 結果：PLVは、TNF-TGマウスで数が2.8倍増加するMCT+/MCPT1+/MCPT4+マスト細胞に囲まれています。末周脱顆粒マスト細胞の割合は、ICGクリアランスと逆相関がありました。MCT+/MCPT1-/MCPT4-マスト細胞の集団は、PLV構造内に埋め込まれました。シリコ単一細胞RNA-SEQ（SCRNASEQ）分析により、PLV関連MAST細胞（マーカー遺伝子：MCPT4、CMA1、CPA3、TPSB2、KIT、FCER1A＆GATA2）の集団が特定されました。マウスセルアトラスの既知のMCサブセット。CKIT - / - マウスは、TNF-TG X CKIT - / - vs. TNF-TGマウスにおけるリンパ機能障害および炎症性エロシス性関節炎の悪化を伴うTNF-TGマウスよりも大きなリンパ欠損症を患っています。クロモリンナトリウム療法は、PLVマスト細胞を安定化し、TNF誘発性骨量減少、滑膜炎、破骨細胞の増加、およびICGクリアランスの減少を示しました。 結論：正常なリンパ機能にはマスト細胞が必要です。マスト細胞の遺伝的アブレーションと薬理学的阻害は、リンパ系クリアランスの減少を伴うTNF誘発性炎症性エロシブ関節炎を悪化させます。一緒に、これらの発見は、関節炎の進行中の活性化/脱顆粒ペリPLVマスト細胞の炎症性の役割と、後者の喪失が関節抑制リンパ科の欠陥に二次的な関節炎を支配的に悪化させる、PLV内マスト細胞の恒常性の役割をサポートします。特定の細胞メカニズムの調査を保証する。

OBJECTIVE: Inflammatory-erosive arthritis is exacerbated by dysfunction of joint-draining popliteal lymphatic vessels (PLVs). Synovial mast cells are known to be pro-inflammatory in rheumatoid arthritis (RA). In other settings they have anti-inflammatory and tissue reparative effects. Herein, we elucidate the role of mast cells on PLV function and inflammatory-erosive arthritis in tumor necrosis factor transgenic (TNF-tg) mice that exhibit defects in PLVs commensurate with disease progression. METHODS: Whole mount immunofluorescent microscopy, toluidine blue stained histology, scanning electron microscopy, and in silico bioinformatics were performed to phenotype and quantify PLV mast cells. Ankle bone volumes were assessed by μCT, while corresponding histology quantified synovitis and osteoclasts. Near-infrared indocyanine green imaging measured lymphatic clearance as an outcome of PLV draining function. Effects of genetic MC depletion were assessed via comparison of 4.5-month-old WT, TNF-tg, MC deficient KitW-sh/W-sh (cKit-/-), and TNF-tg x cKit-/- mice. Pharmacological inhibition of mast cells was assessed by treating TNF-tg mice with placebo or cromolyn sodium (3.15mg/kg/day) for 3-weeks. RESULTS: PLVs are surrounded by MCT+/MCPT1+/MCPT4+ mast cells whose numbers are increased 2.8-fold in TNF-tg mice. The percentage of peri-vascular degranulating mast cells was inversely correlated with ICG clearance. A population of MCT+/MCPT1-/MCPT4- mast cells were embedded within the PLV structure. In silico single-cell RNA-seq (scRNAseq) analyses identified a population of PLV-associated mast cells (marker genes: Mcpt4, Cma1, Cpa3, Tpsb2, Kit, Fcer1a & Gata2) with enhanced TGFβ-related signaling that are phenotypically distinct from known MC subsets in the Mouse Cell Atlas. cKit-/- mice have greater lymphatic defects than TNF-tg mice with exacerbation of lymphatic dysfunction and inflammatory-erosive arthritis in TNF-tg x cKit-/- vs. TNF-Tg mice. Cromolyn sodium therapy stabilized PLV mast cells, increased TNF-induced bone loss, synovitis, and osteoclasts, and decreased ICG clearance. CONCLUSIONS: Mast cells are required for normal lymphatic function. Genetic ablation and pharmacological inhibition of mast cells exacerbates TNF-induced inflammatory-erosive arthritis with decreased lymphatic clearance. Together, these findings support an inflammatory role of activated/degranulated peri-PLV mast cells during arthritic progression, and a homeostatic role of intra-PLV mast cells, in which loss of the latter dominantly exacerbates arthritis secondary to defects in joint-draining lymphatics, warranting investigation into specific cellular mechanisms.