目的由于类风湿关节炎(RA)的病因不明,目前本病既无法有效预防也难以治愈,已成为现代医学领域中最严峻的挑战。鉴于RA多发于免疫力低下的中老年人群中,我们提出病原体慢性感染介导RA起源的设想,并基于胃肠道细菌感染可引起一氧化氮(NO)爆发的实验结果,进一步细化为"NO驱动缺氧诱发血管生成及组织增生”的科学假说。材料与方法本研究通过给小鼠饲喂活细菌、接种Ⅱ型胶原-弗氏完全佐剂(CII-CFA)或注射CFA,分别建立了细菌诱导关节炎(BIA)模型、CII-CFA或CFA诱导关节炎(CIA)模型、BIA-CIA模型,并发明了通过小鼠关节内注射CII-CFA或CFA进行快速RA造模的新技术。在此基础上,从RA特有的炎症形态学、组织病理学、免疫组织化学、促炎症细胞因子表达谱、缺氧信号转导通路等指标对不同模型进行比较。本研究利用头孢霉素抗感染及青蒿琥酯和／或雷帕霉素抗炎症并抑制NO合成,分别在BIA、CIA、 BIA-CIA模型中评价了上述药物及其组合抗小鼠实验性RA的疗效。结果细菌感染与CII-CFA/CFA免疫一样,可以通过上调促炎症细胞因子表达而诱发NO大量合成,血清NO含量水平大幅度升高,其中CIA> BIA-CIA> BIA,由此导致代谢性缺氧后果,包括血氧饱和度(SpO2)显著降低及血清乳酸(LA)含量增加,进而启动关节滑膜组织中缺氧诱导因子-1α (HIF-lα)及血管内皮生长因子(VEGF)基因的过表达,最终引起滑膜组织呈现肿瘤样增生。本研究首次阐明胃肠道细菌感染可通过激发全身性免疫反应并启动诱导型NO合成而引发远端关节部位发生炎症性改变的RA分子病理学机制,并强调了高水平NO在RA致病过程中的关键作用。研究还发现,用NO供体化合物硝普钠(SNP)注射小鼠关节腔,仅需数小时就能诱发急性滑膜炎症状(腿、脚趾红肿)的出现,并且伴随着Sp02的大幅度降低,进一步表明NO是RA发病的重要肇因。还发现给药组与对照组相比,可见促炎症细胞因子,如γ-干扰素(IFNγ)、肿瘤坏死因子-α (TNFα)、白介素-1β (IL-1β)等表达下调、血清NO、LA水平下降、SpO2恢复正常,造模同步给药能有效阻断滑膜炎的发生,而造模后给药则难以逆转已发生的滑膜炎,但能遏制滑膜炎恶化。结论初步肯定了利用抗感染、抗炎症、抑制NO合成药物进行RA预防和治疗的可能性,为今后在人类RA治疗中进一步开展临床试验奠定了一定的基础。