褪黑素对骨性关节炎大鼠关节软骨中TGF-β1和IL-1β表达的影响

目的]探讨褪黑素对骨性关节炎(osteoarthritis,OA)雄性大鼠关节软骨的影响.方法]雄性SD大鼠40只,通过在大鼠膝关节腔注射4%papain(木瓜蛋白酶)溶液0.2 ml制作骨性关节炎模型和采用持续光照的方法建立大鼠去松果体模型.实验随机分为4组:Ⅰ组:正常对照组(n=10);Ⅱ组:骨性关节炎组(n=10);Ⅲ组:Ⅱ组+持续24 h光照组n=10);Ⅳ组:Ⅲ组+给予褪黑素治疗(n=10).成功建立模型1周后,Ⅳ组左膝关节腔注射浓度为20 mg/ml褪黑素溶液0.2 ml,每周4次,共4周.注射最后1次后,应用ELISA测取大鼠2 Am和2 Pm的血清褪黑素含量,并处死全部老鼠,同时切取股骨髁进行大体观察,之后脱钙制片,行HE染色观察和IL-1β、TGF-β1免疫组化观察(均采用Mankin法进行评分).结果](1)大体观察:Ⅰ组软骨表面光滑,有弹性且边缘规整;Ⅱ组软骨表面凹凸不平,失去原有的光泽,存在软骨软化现象及软骨下骨外露;Ⅲ组较Ⅱ组严重;Ⅳ组软骨软化现象消失及软骨剥脱,软骨下骨外露减少.(2)组织学观察:Ⅰ组软骨细胞大小一致,排列规整;Ⅱ组软骨细胞排列紊乱,局部可见簇聚现象;Ⅲ组较Ⅱ组严重;Ⅳ组软骨细胞排列较规则,炎性细胞侵润明显较少.(3)免疫组化观察:Ⅳ组关节软骨IL-1β表达显著低于Ⅲ组和Ⅱ组.Ⅳ组关节软骨TGF-β1表达显著高于Ⅲ组和Ⅱ组.同时,4组组织学和免疫组化的Mankin评分比较差异均有统计学意义.结论]雄性OA模型大鼠在持续光照下可以加快骨性关节炎关节软骨的的退变进程.浓度为20 mg/ml的褪黑素溶液0.2 ml关节腔注射4周后能够抑制骨性关节炎的进一步发展,其可能作用机制与上调软骨生长因子TGF-β1及下调炎性因子IL-1β表达有关.