膝骨性关节炎软骨自噬机制研究进展

膝骨性关节炎是一种好发于中老年的常见病、多发病,主要表现为膝关节的疼痛与功能障碍,目前本病具体发病机制尚未完全清楚。随着膝骨性关节炎发病机制研究的逐渐深入,部分学者认为本病可能与脂质代谢紊乱及软骨自噬有一定的关系。本文旨在从脂质代谢和软骨自噬之间的关系以及两者对膝骨性关节炎发病机制影响的相关研究展开综述,以为研究该病的发病机制和临床治疗提供一定的参考与借鉴。     

川芎嗪对膝骨性关节炎大鼠软骨VEGF表达的影响

目的观察川芎嗪治疗膝骨关节炎大鼠(KOA)模型关节软骨中VEGF蛋白表达的变化,并探讨川芎嗪治疗KOA的作用机制。方法制作大鼠膝关节炎模型,将建模成功的大鼠纳入模型对照组,常规饲养,川芎嗪高剂量组、川芎嗪低剂量组、阳性对照组分别行川芎嗪和塞来昔布灌胃干预,正常组和模型组行等量生理盐水,予以干预6周,实验结束后,分别行各组大鼠HE切片软骨Mankin评分、Western Blot检测软骨组织VEGF表达的变化。结果软骨Mankin评分中,川芎嗪各剂量组和阳性对照组均高于正常组、且均低于模型组(P0.05),而阳性对照组评分低于川芎嗪低剂量组,但高于川芎嗪高剂量组(P0.05)。正常组、川芎嗪各剂量组及阳性对照组中软骨VEGF相对表达量均低于模型组,差异有统计学意义(P0.05);与阳性对照组相比,川芎嗪高剂量组VEGF表达量明显低于阳性对照组(P0.05)、而川芎嗪低剂量组其表达则高于阳性对照组。结论川芎嗪对可能通过下调早期KOA大鼠VEGF的表达,抑制早期软骨血管新生而减轻炎症,这可能是在某种程度上减轻关节软骨退变、修复软骨损伤的作用机制之一。     

右归丸对骨性关节炎模型大鼠TGF-β1/Smads信号通路的影响

目的分析右归丸对骨性关节炎大鼠TGF-β1/Smads信号通路的影响。方法将64只成年SD大鼠利用随机数字表法分为4组,每组15只。正常组不做任何处理;模型组、右归丸组、抑制剂组采用经典的Hulth法建立膝骨性关节炎模型,造模6周后,右归丸组灌服20 g/(kg·d)的右归丸;抑制剂组腹腔注射100μg/(kg·d)的TGF-β1/Smads信号通路抑制剂SB431542,同时灌服20 g/(kg·d)的右归丸;模型组灌服等剂量的生理盐水,连续给药8周。末次给药24 h后取关节软骨组织,制作病理切片观察软骨病理改变,采用ELISA法检测软骨组织中肿瘤坏死因子α与白细胞介素1β水平,免疫组化染色观察软骨组织中Ⅱ型胶原蛋白与基质金属蛋白酶13(MMP-13)阳性表达,采用RT-PCR法检测软骨组织中TGF-β1、Smad2、Smad3 mRNA表达,采用Western blot检测软骨组织中TGF-β1、p-Smad2、p-Smad3蛋白表达。结果与模型组比较,抑制剂组软骨组织Mankin评分降低(P0.05),软骨组织中肿瘤坏死因子α与白细胞介素1β水平降低(P0.05),Ⅱ型胶原蛋白阳性表达升高(P0.05),MMP-13阳性表达降低(P0.05),TGF-β1、Smad2、Smad3 mRNA表达升高(P0.05),TGF-β1、p-Smad2、p-Smad3蛋白表达升高(P0.05)。与抑制剂组比较,右归丸组软骨组织Mankin评分降低(P0.05),软骨组织中肿瘤坏死因子α与白细胞介素1β水平降低(P0.05),Ⅱ型胶原蛋白阳性表达升高(P0.05),MMP-13阳性表达降低(P0.05),TGF-β1、Smad2、Smad3 mRNA表达升高(P0.05),TGF-β1、p-Smad2、p-Smad3蛋白表达升高(P0.05)。结论右归丸对骨性关节炎大鼠软骨组织具有保护作用,其作用机制可能与TGF-β1/Smads信号通路有关。     

雌激素对大鼠骨性关节炎影响的实验研究

目的　了解雌激素水平改变对雌性大鼠骨性关节炎的影响。　方法　 SD大鼠 4 0只 ,采用膝关节制动制作骨性关节炎及同时切除卵巢的方法制作绝经期大鼠模型。实验分为 4组 , 组为正常对照组 ; 组为单纯关节固定组 ; 组为关节固定加卵巢切除组 ; 组在 组基础上同时给予 0 .80 mg/ (kg· d)己烯雌酚 ,连续 4周。 1个月后进行骨性关节炎病理学观察、评分和血清骨钙素检测。　结果　 组 (5 .72± 0 .6 4 )μg/ L血清骨钙素明显高于 组 (3.5 0±0 .39)μg/ L及 组 (3.95± 0 .4 4 )μg/ L。骨性关节炎、关节软骨和滑膜组织病理学评分 组 (10 .83± 4 .35、4 .2 1± 2 .0 3) , 组 (15 .32± 3.4 2、7.6 2± 3.4 2 ) , 组 (12 .6 5± 2 .73、5 .4 6± 1.2 3)。　结论　雌性大鼠切除卵巢可加重骨性关节炎的病理改变 ,而应用己烯雌酚替代后可延缓骨性关节炎的病理过程。雌激素可能在延缓骨性关节炎的发病过程中发挥重要作用。     

右归丸通过PI3K/Akt/mTOR信号通路对膝骨关节炎模型鼠软骨组织保护作用的研究

目的研究右归丸对膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)模型大鼠磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidyl inositol 3-kinase,PI3K)、蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,m TOR)信号通路的影响。方法采用改良Hulth法制备大鼠KOA模型,模型制备成功6周后用右归丸进行干预,灌胃2个月后取材。HE法观察各组大鼠软骨组织病理形态改变并进行Mankin评分,实时荧光定量PCR法检测各组大鼠软骨组织白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、基质金属蛋白酶-3(matrix metalloproteinase-3,MMP-3)和基质金属蛋白酶-13(matrix metalloproteinase-13,MMP-13)的表达变化,Western blot法检测各组大鼠软骨组织磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidyl inositol 3-kinase,PI3K)、磷酸化的蛋白激酶B(phosphorylated protein kinase B,pAkt)、磷酸化的哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(phosphorylated mammalian target of rapamycin,pmTOR)和Beclin1的蛋白表达。结果与假手术组比较,模型组大鼠软骨组织Makin评分明显升高,软骨组织IL-1β、MMP-3和MMP-13的基因表达均明显升高,软骨组织PI3K、pAkt和pmTOR的蛋白表达均明显升高(P0. 01);而模型组大鼠软骨组织Beclin1的蛋白表达明显降低(P0. 01);模型组关节软骨边缘严重破坏,软骨细胞排列紊乱。与模型组相比,右归丸组大鼠软骨组织Makin评分明显降低,软骨组织IL-1β、MMP-3和MMP-13的基因表达均明显降低,软骨组织PI3K、pAkt和pmTOR的蛋白表达均明显降低,Beclin1的蛋白表达明显升高(P0. 05或P0. 01),其软骨结构趋于正常,软骨细胞分布偶见不均,关节软骨表面欠光滑。结论右归丸可能是通过抑制IL-1β、MMP-3、MMP-13、PI3K、p Akt、pmTOR的表达和增强Beclin1的表达来达到治疗KOA的目的。     

骨髓间充质干细胞对膝关节炎大鼠软骨损伤及KDM6A/SOX9信号通路的影响

目的 观察骨髓间充质干细胞对膝关节骨性关节炎大鼠的影响,并探讨其机制。方法 将40只SD大鼠随机分为正常对照组(Control)、膝关节骨性关节炎组(KOA)、骨髓间充质干细胞组(BMSCs),每组10只,剩余10只用于骨髓间充质干细胞的分离。处理4周后进行大鼠关节指数(AI)评分;HE染色观察软骨组织病理学变化;免疫组化检测软骨组织Col II、IL-6、MMP-3、MMP-13表达;ELISA法检测血清IL-6、TNF-α、MMP-3、MMP-13含量;qRT-PCR检测软骨组织Col II、Col I、TNF-α、IL-6、MMP-13、KDM6A、SOX9、Aggrecan mRNA表达;Western blot检测软骨组织KDM6A、SOX9、Aggrecan蛋白表达。结果 与Control组比较,KOA组大鼠AI评分、血清IL-6、TNF-α、MMP-3、MMP-13含量、软骨组织IL-6、MMP-3、MMP-13表达明显升高(P<0.05);Col II、KDM6A、Aggrecan、SOX9 mRNA和蛋白表达明显降低(P<0.05)。与KOA组比较,BMS...     

麻黄碱调控AMPK/NF-κB信号通路改善大鼠膝骨关节炎的实验研究

目的 探讨麻黄碱(Ephedrine)调控腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/核转录因子-κB(NF-κB)信号通路对大鼠膝骨关节炎(KOA)的影响。方法 建立KOA大鼠模型，将大鼠分为Sham组、KOA组、Ephedrine组(40.0 mg/kg)、Ephedrine(40.0 mg/kg)+Compound C组(0.2 mg/kg),药物分组干预后，分别检测大鼠膝关节宽度与疼痛阈值，番红O-固绿染色观察软骨组织病理变化并进行Mankin评分，ELISA法检测关节液TNF-α、IL-1β、COX-2水平，免疫组化检测软骨组织IL-1β、MMP-13蛋白表达，Western blot检测AMPK/NF-κB通路相关蛋白水平。结果 与Sham组比较，KOA组软骨组织损伤严重，膝关节宽度、Mankin评分、关节液TNF-α、IL-1β、COX-2水平及软骨组织IL-1β、MMP-13、p-NF-κB p65/NF-κB p65水平显著升高，疼痛阈值及软骨组织p-AMPK/AMPK水平显著降低(P<0.05);与KOA组比较，Ephedrine组软骨组织病理损伤减轻，膝关节宽度、Man...     

补肾活血方调控膝骨性关节炎大鼠软骨下骨的作用机制研究

目的探讨补肾活血方对大鼠膝骨性关节炎(knee osteoarthritis,KOA)软骨下骨骨重建中BMP-2及Smad-1/5的调节作用机制。方法将24只SPF级健康6月龄雌性SD大鼠随机分为治疗组、模型对照组及假手术组。治疗组、模型对照组参考改良Hulth造模法构建膝骨性关节炎模型,造模成功后4周模型对照组及假手术组灌予生理盐水,治疗组灌予等量补肾活血中药干预,并于灌胃第4、8周,测定软骨下骨BMP-2及Smad-1/5的表达水平。结果假手术组、治疗组在BV/TV、Tb.N上明显低于模型对照组(P0.05),在Tb.Th、Tb.Sp上明显高于模型对照组(P0.05)。假手术组与治疗组Tb.N、Tb.Th、Tb.Sp上比较,差异有统计学意义(P0.05),用药4周,治疗组BMP-2、Smad-1/5灰度值及阳性细胞个数较模型对照组增加(P0.05),较假手术组有所减少,差异无统计学意义(P0.05);用药8周后与用药4周比较,BMP-2、Smad-1/5灰度值及阳性细胞个数增加(P0.05)。结论补肾活血方通过提高BMP-2及Smad-1/5在KOA软骨下骨骨平衡分配,改善KOA软骨下骨异常代谢,从而起到治疗KOA的作用。     

藏红花素调节Hippo-YAP信号通路抑制膝骨关节炎大鼠软骨细胞凋亡

目的 探讨藏红花素（crocin）调节Hippo/Yes相关蛋白（YAP）信号通路对膝骨关节炎（KOA）大鼠软骨细胞凋亡的影响。方法 SD大鼠分为CK组、Model组、低剂量crocin组（crocin-L组，10 mg/kg）、高剂量crocin组（crocin-H组，40 mg/kg）、塞来昔布组（CLCX组，10 mg/kg）、crocin-H+VTPF（YAP抑制剂）组（40 mg/kg+10 mg/kg)，每组12只。观察并记录大鼠热痛阈值、压痛阈值的变化；ELISA法检测大鼠血清中基质金属蛋白酶 (MMP）-3、MMP-13、白细胞介素（IL）-1β、IL-6水平；HE染色检测大鼠软骨组织病理变化并进行Mankin评分；TUNEL染色检测大鼠软骨细胞凋亡；免疫组化、Western blot检测Bcl2相关X蛋白（Bax）、天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）、p-YAP、YAP蛋白表达。结果 与CK组比较，Model组大鼠热痛阈值、压痛阈值、p-YAP蛋白表达降低，软骨组织病理损伤严重，MMP-3、MMP-13、IL-1β、IL-6水平、Mankin评分、软骨细胞凋亡率、Bax、Caspase-3、YAP蛋白表达升高（P＜0.05）；与Model组比较，crocin-L组、crocin-H组、CLCX组对应指标变化趋势与上述相反（P< 0.05）；VTPF减弱了高剂量crocin对KOA大鼠软骨细胞凋亡的抑制作用。结论 crocin可能通过激活Hippo/YAP信号通路抑制KOA大鼠软骨细胞凋亡。     

Wnt/β-catenin信号通路在脊柱小关节骨性关节炎中的作用

脊柱小关节骨性关节炎是由多种因素导致脊柱小关节的关节软骨发生损伤及退变的骨性关节炎。近来研究显示,Wnt/β-catenin信号通路在脊柱小关节骨性关节炎的发生发展过程中发挥着重要的作用,合适的胞内Wnt/β-catenin表达水平是影响临床表型的重要因素。针对Wnt/β-catenin信号通路的抑制剂、条件性激活/敲除的研究,有助于研究人员进一步了解Wnt/β-catenin信号通路在脊柱小关节骨性关节炎发病机制中的作用。本文将对Wnt/β-catenin信号通路及其在骨性关节炎、特别是脊柱小关节骨性关节炎中的最新研究结果和进展进行综述,并对未来的研究提出展望。     

iPSC-MSCs与hUC-MSCs治疗大鼠膝骨关节炎的实验研究

目的 基于动物实验,研究诱导多能干细胞来源间充质干细胞(iPSC-MSCs)与人脐带来源间充质干细胞(hUC-MSCs)对大鼠膝骨关节炎的治疗作用及可能机制.方法 按照随机数字法将50只SD膝骨关节炎大鼠模型(Hulth法建立)分为模型组、iPSC-MSCs组、hUC-MSCs组、玻璃酸钠组、假手术组,每组10只.模型...     

由IL-10/JAK2/STAT3通路探讨养血柔筋方对兔膝骨关节炎软骨损伤的研究

目的 由白细胞介素(IL)-10/Janus激酶(JAK2)/信号传导与转录激活因子3(STAT3)通路探讨养血柔筋方对兔膝骨关节炎(knee osteoarthritis, KOA)软骨损伤的影响及机制。方法 将新西兰雄兔分为空白组、KOA模型组、养血柔筋方组(50 mg/kg)、塞来昔布组(24 mg/kg)、JAK2激活剂组(50 mg/kg养血柔筋方+0.11 mg/kg AG490),每组6只。通过木瓜蛋白酶诱导KOA兔模型，造模成功后给予相应治疗。运用HE染色观察软骨组织病理变化，Mankin评分进行定量评分；透射电镜观察软骨组织的超微结构；ELISA测量血清IL-1β、IL-6含量；免疫组织化学检测软骨组织基质金属蛋白酶13(MMP13)、转化生长因子-β₁(TGF-β₁)、Ⅱ型胶原蛋白(COl-Ⅱ)蛋白表达；Western Blot检测软骨组织IL-10/JAK2/STAT3通路蛋白表达。结果 与空白组比较，KOA模型组中软骨组织病变严重，Mankin评分、IL-1β和IL-6含量、MMP13、p-JAK2和p-STAT3蛋白...     

紫云英苷对膝关节骨性关节炎大鼠JNK/p38MAPK信号通路的影响

目的 探究紫云英苷对膝关节骨性关节炎（KOA）大鼠的保护作用以及对JNK/p38MAPK信号通路的影响。方法 90只SD大鼠随机分为假手术组、模型组、塞来昔布组（18 mg/kg）、紫云英苷低（25 mg/kg）、中（50 mg/kg）、高（100 mg/kg）剂量组,每组15只。改良Huith法建立KOA模型,术后灌胃6周。游标卡尺测量大鼠膝关节直径,足趾容积仪测量大鼠足趾容积;ELISA法检测血清IL-1β、IL-6、TNF-α水平;HE染色观察膝关节软骨组织病理变化;ELISA法检测软骨组织TGF-β1、MMP-3水平;Western Blot法检测p-JNK、JNK、p-p38MAPK、p38MAPK蛋白表达。结果 与假手术组比较,模型组大鼠软骨组织表面被破坏,组织层变薄,细胞数量减少且排列紊乱,潮线被大量破坏;膝关节直径与足趾容积明显变大（P＜0.05）;血清中IL-1β、IL-6、TNF-α水平以及软骨组织中TGF-β1、MMP-3水平,p-JNK/JNK、p-38MAPK/p38MAPK比值显著升高（P＜0.05）。与模型组比较,塞来昔布组与紫云英苷各剂量组软骨组织病变明显减轻;膝关节直径与足趾容积明显缩小（P＜0.05）;血清中IL-1β、IL-6、TNF-α水平以及软骨组织中TGF-β1、MMP-3水平,p-JNK/JNK、p-38MAPK/p38MAPK比值显著降低（P＜0.05）,且紫云英苷各剂量组间具有剂量效应（P＜0.05）;紫云英苷高剂量组与塞来昔布组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。结论 紫云英苷可能通过抑制JNK/p38MAPK信号通路激活,减轻炎症反应,改善KOA大鼠膝关节软骨组织损伤。     

TLR4/MyD88信号通路在膝骨关节炎滑膜炎中的作用

Toll样受体4是重要的固有免疫模式识别受体,通过识别损伤相关分子模式及病原相关分子模式,启动髓样分化因子 88依赖途径后激活NF-κB信号通路,引发炎性介质及细胞因子的分泌,触发固有免疫应答,在膝骨关节炎滑膜炎的发生中发挥作用。研究TLR4/MyD88信号通路在膝骨关节炎滑膜炎中的作用,以期更深入的阐明膝骨关节炎滑膜炎发病机制,为膝骨关节炎滑膜炎的诊疗提供理论依据和参考。     

MyD88依赖途径在膝骨关节炎进程中的基因表达相关性研究

目的 :探讨MyD88依赖途径的相关基因TLR4、NF-κB与MyD88在膝骨关节炎(osteoarthritis,OA)不同病程下大鼠滑膜组织的表达特点及相关性。方法:将60只Wistar大鼠随机分为6组:空白组(N)、假手术组(F)和模型组[2周组(2W)、4周组(4W)、8周组(8W)、12周组(12W)],每组各10只。各模型组以Hulth法建立大鼠膝OA动物模型,空白组不予手术,假手术组仅打开关节腔。按上述设计时间收集样本,经总RNA的提取及反转录后,用Realtime PCR法对各组滑膜组织中TLR4、NF-κB及MyD88的相对表达量进行检测,分析其相关性。结果 :假手术组各基因的mRNA表达与空白组相比差异均无统计学意义((P0.05);而各模型组较空白组各基因表达增强(P0.05)。相关性分析显示:MyD88与TLR4及NF-κB的mRNA相关性系数分别为0.91和0.86,差异有统计学意义(P0.05)。结论:MyD88与TLR4、NF-κB的表达均呈显著的正相关性,在通路上起重要的枢纽作用,可通过其表达预测通路上其他基因的表达情况,进一步明确膝OA病理机制。