膝痹宁Ⅱ联合脂肪干细胞外泌体调控线粒体自噬改善膝骨关节炎的机制

目的 观察膝痹宁Ⅱ及脂肪干细胞外泌体（ADSC-Exos）单独及联合应用对软骨退变及线粒体自噬的影响,探讨其改善膝骨关节炎（KOA）的作用机制。方法 将40只SD大鼠分为假手术组、模型组、ADSC-Exos组（4×10⁸个/周）、膝痹宁组（8 g·kg^-1·d^-1）和ADSC-Exos（4×10⁸个/周）+膝痹宁（8 g·kg^-1·d^-1）组。采用用前交叉韧带切断术（ACLT）建立膝骨关节炎模型。评估大鼠痛敏状态、微计算机断层扫描技术（Micro-CT）及病理染色检测膝关节及软骨组织退变程度、免疫荧光观察p62和微管相关蛋白1轻链3（LC3）B表达情况、酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测大鼠血清肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素（IL）-1β、IL-6、IL-15水平、蛋白免疫印迹法（Western blot）检测基质金属蛋白酶（MMP）-3、MMP-13、含血小板结合蛋白基序的解聚素金属5（ADAMTS5）、Ⅱ型胶原（ColⅡ）、基质金属蛋白酶组织抑制剂（TIMP）、软骨蛋白聚糖抗体（ACAN）、PTEN诱导激酶1（PINK1）、帕金蛋白（Parkin）、p62、LC3A/B蛋白表达水平。结果 与假手术组比较,模型组大鼠冷刺激缩足阈值及机械痛敏阈值逐渐下降,软骨组织出现不同程度的磨损及缺失,软骨组织退变,血清IL-1β、IL-6、IL-15和TNF-α含量明显升高（P<0.01）,软骨组织中MMP-3、MMP-13和ADAMTS5蛋白表达升高,ColⅡ、TIMP1和ACAN蛋白表达明显降低（P<0.01）;与模型组比较,各治疗组大鼠冷刺激缩足阈值及机械痛敏阈值升高,软骨组织退变程度减轻,血清IL-1β、IL-6、IL-15和TNF-α含量降低（P<0.05,P<0.01）,软骨组织中MMP-3、MMP-13和ADAMTS5蛋白表达降低,ColⅡ、TIMP1和ACAN蛋白表达升高（P<0.05,P<0.01）;且以Exos+膝痹宁组改变最为明显。结论 ADSCs-Exos及膝痹宁Ⅱ均可以通过促进PINK1/Parkin信号通路表达,提高软骨细胞线粒体自噬水平,延缓软骨组织退变,且二者联用可以增强疗效。     

基于生物信息学分析膝关节和指间关节软骨细胞的基因组学差异：机械应力对膝骨关节炎病情发展的影响

目的 通过分析膝关节和指间关节软骨细胞的基因组表达差异,探讨机械应力影响膝骨关节炎（knee osteoarthritis,KOA）发生发展的分子机制。方法 (1)从公共数据库（GSE68038）下载并整合膝关节和指关节软骨细胞基因表达矩阵,进一步筛选差异表达基因（differential expressed genes,DEGs）,进行富集分析和蛋白互作分析。(2)再提取KOA相关微阵列基因数据（GSE117999）,与上述软骨细胞基因表达矩阵进行遗传交集分析,筛选枢纽基因,并进行富集分析与蛋白互作分析。(3)对遗传交集中枢纽基因进行mi RNA调控网络和相关通路分析,初步为KOA提供可能的治疗靶点。结果 在膝关节和指关节软骨细胞基因表达矩阵中共鉴定出213个DEGs,主要参与细胞增殖的正/负调控、细胞分裂的正调控、细胞凋亡的正调控以及胚胎肢体形态发育;两个微阵列矩阵共有122个交叉基因,这些基因主要参与DNA复制、细胞分裂、钙离子结合以及细胞凋亡过程的正调控等生物学进程。结论 机械应力对软骨细胞有多种影响,在生理上有助于维持软骨细胞稳态和促进软骨发育,病理上通过促进软骨细胞分化和肥...