氨基葡萄糖对白细胞介素1β诱导体外培养人骨关节炎软骨细胞蛋白聚糖代谢的影响

背景：蛋白聚糖和胶原纤维的降解是骨关节炎发病的主要生理和病理学基础,氨基葡萄糖不仅可以减轻骨关节炎疼痛症状,同时可以延缓骨关节炎的病理改变。 目的：了解氨基葡萄糖对白细胞介素1β诱导骨关节炎软骨细胞蛋白聚糖代谢的影响。 方法：取骨关节炎患者的软骨细胞,分阶段酶消化法进行体外原代培养。在培养液中加入白细胞介素1β诱导剂,设立不含药兔血清对照组、白细胞介素1β对照组和加入不同浓度兔氨基葡萄糖含药血清的实验组。 结果与结论：各浓度氨基葡萄糖含药血清组体外培养软骨细胞释放入培养液中糖胺聚糖百分比均值明显低于对照组(P < 0.01),随氨基葡萄糖浓度的增加,糖胺聚糖百分比逐渐降低;蛋白聚糖合成标记物3B3含量的均值较对照组明显增高(P < 0.01),与氨基葡萄糖浓度呈正相关;而蛋白聚糖降解标记物5D4含量的均值则正相反;氨基葡萄糖可以增加骨关节炎患者软骨细胞蛋白聚糖mRNA表达,减低基质金属蛋白酶1,3 mRNA表达。表明氨基葡萄糖可以抑制白细胞介素1β对骨关节炎患者软骨细胞蛋白聚糖代谢的促进作用,达到保护软骨,防止骨关节炎的目的。     

白细胞介素1β对软骨细胞miR-27b和基质金属蛋白酶13蛋白表达的影响

BACKGROUND: Matrix metalloproteinase-13 is most active in the degradation of collagen type II in the extracellular matrix of cartilage. Interleukin-1 (IL-1) is thought to be the inducer of matrix metalloproteinases, and participates in the degradation and degeneration of articular cartilage. OBJECTIVE: To study the influence of IL-1β on microRNA-27b (miR-27b) and matrix metalloproteinase-13 expression of chondrocytes in rats. METHODS: Chondrocytes isolated from seven male Wistar rats were cultured and divided into IL-1β stimulation group and control group. No stimulus was given in the control group; 10 μg/L of serum free medium was used to culture rat chondrocytes in the IL-1β stimulation group. Cell growth was observed at 0, 24, and 48 hours under an inverted microscope. miR-27b and matrix metalloproteinase-13 expression in the cultured chondrocytes were detected. RESULTS AND CONCLUSION:The relative expression of matrix metalloproteinase-13 in rat chondrocytes was gradually increased when induced by IL-1β at 0, 24, and 48 hours (P < 0.05). Expression of miR-27b and miR-31 in rat chondrocytes at 24 and 48 hours induced by IL-1β gradually decreased (P < 0.05); conversely, expression of MiR-26a, miR-26b, miR-23, and miR-204 gradually increased (P < 0.05). After 48 hours of IL-1β induction, expression of miR-27b was the lowest in rat chondrocytes (P < 0.05). These findings suggest that IL-1β inhibits miR-27b expression, strengthens the expression of matrix metalloproteinase-13, and damages chondrocytes, contributing to both the onset and progression of osteoarthritis. 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

双醋瑞因干预体外培养关节软骨结缔组织生长因子的表达

背景：在骨关节炎软骨退变中结缔组织生长因子作为一种重要的效应分子在软骨细胞的增殖、分化方面发挥重要作用。临床应用双醋瑞因治疗骨关节炎已取得了良好的效果,但其治疗的确切机制尚不清楚。 目的：观察不同浓度双醋瑞因对体外白细胞介素1β诱导下软骨细胞中结缔组织生长因子的影响。 方法：体外培养SD大鼠关节软骨细胞,重组人白细胞介素1β刺激软骨细胞制备体外骨关节炎模型。实验分组：正常对照组不给予任何处理因素;模型对照组给予重组人白细胞介素1β;实验组给予不同浓度双醋瑞因+10 μg/L重组人白细胞介素1β。利用MTT比色法观察软骨细胞的增殖情况,Western Blot法检测结缔组织生长因子的表达。以上实验均重复3次。 结果与结论：MTT结果显示,与正常对照组比较,双醋瑞因能促进软骨细胞MTT增殖活性,以浓度为10-5 mol/L更明显(P < 0.01),白细胞介素1β作用后各实验组软骨细胞增殖能力下降(P < 0.05);但与正常对照组比较,无论是否加白细胞介素1β,浓度为10-4 mol/L和10-5 mol/L双醋瑞因仍能促进软骨细胞MTT增殖活性(P < 0.05)。Western Blot检测结果显示,白细胞介素1β能够降低结缔组织生长因子的表达(P < 0.01),浓度为    10-5 mol/L双醋瑞因能够显著促进白细胞介素1β诱导下结缔组织生长因子的表达,显著高于模型对照组(P < 0.01)。提示双醋瑞因可以促进白细胞介素1β诱导下结缔组织生长因子的高表达,其可能是双醋瑞因促进软骨细胞的分化增殖,治疗骨关节炎的作用机制之一。  中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

甲基莲心碱可抑制白细胞介素1β诱导的软骨细胞凋亡

背景：细胞凋亡参与了关节退行性疾病的形成过程,因此抗软骨细胞凋亡可能是治疗骨关节炎的有效途径。甲基莲心碱具有抗炎、抗肿瘤、抗凋亡等广泛的药理活性,其对软骨细胞凋亡的影响尚不明确。目的：探讨甲基莲心碱对白细胞介素1β诱导的软骨细胞凋亡的影响,阐明可能的作用机制。方法：(1)取对数生长期大鼠软骨细胞,分5组干预：对照组常规培养,模型组加入白细胞介素1β处理2 h后常规培养24 h,低、中、高浓度药物组加入白细胞介素1β处理2 h后分别加入5,10,20μmol/L甲基莲心碱培养24 h。培养结束后,检测细胞凋亡、细胞上清中软骨糖蛋白39及Ⅱ型胶原水平、凋亡相关蛋白的m RNA与蛋白表达、PERK/ATF4信号通路相关蛋白的m RNA与蛋白表达。(2)取对数生长期大鼠软骨细胞,分4组干预：对照组与模型组干预同上,药物组加入白细胞介素1β处理2 h后再加入20μmol/L甲基莲心碱培养24 h,激活剂组加入白细胞介素1β处理2 h后再加入20μmol/L甲基莲心碱、PERK/ATF4信号通路激活剂CCT020312培养24 h。培养结束后,采用CCK-8法检测细胞增殖,流式细胞术检测细胞凋亡,...     

内质网应激在IL-1β诱导软骨细胞炎性损伤中的作用机制

目的 研究内质网应激(ERS)在白细胞介素-1β(IL-1β)诱导软骨细胞炎性损伤中的作用机制。方法 培养小鼠软骨细胞株ATDC5并随机分为对照组、IL-1β组、si-阴性对照(NC)组、si-NC+IL-1β组、si-C/EBP同源蛋白(CHOP)+IL-1β组、溶剂对照组、溶剂+IL-1β组、c-Jun氨基末端激酶(JNK)拮抗剂+IL-1β组、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-12(Caspase-12)抑制剂+IL-1β组。用10 ng/mL IL-1β处理以诱导细胞炎性损伤，分别转染CHOP siRNA或给予10.0μmol/L JNK拮抗剂、2.0μmol/L Caspase-12抑制剂处理。采用CCK-8法检测细胞增殖光密度(OD)_{490 nm}水平，采用TUNEL法检测凋亡率，采用Western blot检测GRP78、CHOP、p-JNK、Cleaved caspase-12的蛋白表达水平。结果 IL-1β组ATDC5细胞的OD_{490 nm}水平低于对照组(0.51±0.07 vs 1.06±0.12)，细胞凋亡率高于对照组(9....     

Egr-1介导了IL-1β诱导的小鼠软骨细胞凋亡

目的:研究早期生长反应蛋白1(earlygrowthresponseprotein1,Egr-1)在白细胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)诱导的软骨细胞凋亡中的作用。方法:体外分离培养小鼠关节软骨细胞,用IL-1β刺激不同的时间后,用Hoechst33258染色,计算发生核皱缩细胞占全部细胞的比例;采用定量RT-PCR(qRT-PCR)方法检测Egr-1mRNA表达水平;采用Westernblotting方法检测Egr-1及激活型caspase-3蛋白的表达水平;采用LipofectamineRNAiMAX将Egr选择性干扰片段转染软骨细胞,采用qRT-PCR及Westernblotting观察RNA片段的干扰效率。结果:IL-1β刺激体外培养的软骨细胞4h、8h和12h后,分别引起约7%、22%和41%细胞凋亡,同时激活型caspase-3表达上调。IL-1β诱导软骨细胞凋亡的同时,Egr-1mRNA及蛋白质呈时间依赖的表达上调。2个siRNA片段成功干扰Egr-1表达后,细胞12h凋亡率从约40%下降到14%和12%,同时激活型caspase-3的表达被有效抑制。结论:Egr-1介导了IL-1β诱导的软骨细胞凋亡,可能在骨关节炎的发病过程中发挥重要作用。     

金骨莲灌胃对兔骨关节炎模型软骨细胞凋亡相关蛋白表达的影响

文题释义： 细胞凋亡：为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主有序的死亡。与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等作用，是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。 P-p38蛋白：磷酸化p38蛋白，存在于P38MAPK信号通路中，该通路是丝裂原活化蛋白激酶的亚类之一，该通路中的特异性p38蛋白经过磷酸化级联反应直接磷酸化，从而被激活并具备生物活性，存在于软骨组织中，可反映骨关节炎严重程度。 背景：金骨莲胶囊为传统的苗药组方，其成分主要包含金铁锁、汉桃叶等成分，既往研究表明该药物具有软骨保护作用，但对其软骨保护的机制还不清楚。 目的：探讨金骨莲灌胃治疗骨关节炎的可能机制。 方法：从40只家兔中随机挑选10只作为空白对照组，余下的30只家兔以改良Hulth法在兔右侧后膝建立骨关节炎模型，并随机分为骨关节炎模型组(10只)、金骨莲灌胃组(10只)，p38抑制剂组(10只)。建模7 d后，金骨莲灌胃组给予金骨莲与双蒸水混合液10 mL灌胃[57.5 mg/(kg·d)]；p38抑制剂组给予兔右侧后膝关节腔注射10 μmol/L p38抑制剂(SB203580)0.5 mL，每周1次；空白对照组及骨关节炎模型组仅灌服等量双蒸水，1次/d，干预8周后处死动物取右侧后膝关节股骨髁及胫骨平台。采用Pelletier评分评估软骨损伤情况；苏木精-伊红染色、番红O染色及Mankin评分评估软骨退变情况；Western blot检测软骨组织中P-p38及Cleaved Caspase-3蛋白的表达；实时荧光定量PCR检测各组软骨组织中Bcl-2、Bax mRNA表达。 结果与结论：①金骨莲灌胃组Pelletier评分及Mankin评分较骨关节炎模型组及p38抑制剂组明显降低(P < 0.05)；②金骨莲灌胃组软骨组织中Bax mRNA、Cleaved Caspase-3蛋白表达较骨关节炎模型组及p38抑制剂组明显降低(P < 0.05)；③金骨莲灌胃组Bcl-2 mRNA的表达较骨关节炎模型组及p38抑制剂组均明显升高(P < 0.05)；④金骨莲灌胃组软骨组织中P-p38蛋白表达较骨关节炎模型组与p38抑制剂组明显降低(P < 0.05)；⑤结果表明，金骨莲可抑制骨关节炎模型兔软骨组织中凋亡相关蛋白和P-p38蛋白的表达，从而延缓关节软骨退变。 ORCID: 0000-0002-6664-8008(彭旭) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程     

人白细胞介素1β通过caspase途径诱导人黑色素瘤A375-S2细胞凋亡

目的:对interleukin-1β(IL-1β)诱导人黑色素瘤A375-S2细胞凋亡的信号转导途径进行研究。方法:使用倒置显微镜观察细胞形态学变化。通过MTT法测定IL-1β对A375-S2细胞的抑制作用以及细胞内半胱氨酸蛋白酶(caspases)与这种作用的关系。利用乳酸脱氢酶(LDH)测定法对IL-1β作用后细胞的损伤情况进行分析。琼脂糖凝胶电泳法检测IL-1β对细胞DNA降解的影响。结果: IL-1β对A375-S2细胞的抑制作用呈剂量和时间依赖性,在10^-9mol/L作用72 h时达到90%以上。caspase-1、-3、-8、-9和caspase-10的抑制剂能够部分抑制IL-1β早期诱导的细胞凋亡。 LDH活力测定显示,在IL-1β诱导的细胞死亡过程中,凋亡占主导地位,并呈现剂量和时间依赖性 。细胞经过10^-11mol/L IL-1β处理72 h后,出现凋亡典型的DNA梯状条带,与上述结果一致。 结论: IL-1β能够诱导人黑色素瘤A375-S2细胞凋亡,这种作用可能依赖于激活一类介导凋亡的caspase家族蛋白酶。     

电针后血清对肿瘤坏死因子α诱导软骨细胞凋亡的影响

背景：电针具有活血化瘀、行气止痛、舒筋通络的作用,能有效缓解骨性关节炎的临床症状。 目的：观察电针后血清对肿瘤坏死因子α诱导软骨细胞凋亡的影响。 方法：采用机械-酶消化法分离3周龄SD大鼠膝关节软骨细胞,用10 μg/L的肿瘤坏死因子α诱导体外培养软骨细胞的凋亡,同时给予正常大鼠血清、骨性关节炎大鼠血清、透明质酸钠治疗的骨性关节炎大鼠血清、及电针内、外膝眼5,15,30 min治疗的骨性关节炎大鼠血清进行干预。 结果与结论：电针内、外膝眼15,30 min治疗的骨性关节炎大鼠血清干预24 h,软骨细胞活力显著增高,凋亡显著减少。说明电针后血清能有效抑制肿瘤坏死因子α诱导的软骨细胞凋亡。     

磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶与转化生长因子β1在正常和腰椎间盘退变组织中的表达

背景：研究表明p38丝裂原活化蛋白激酶信号转导通路与椎间盘退变过程中炎症反应密切相关。 目的：检测腰退变椎间盘组织和正常腰椎间盘组织中磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶和转化生长因子β1的表达。 方法：选取经手术切除的36例退变椎间盘组织和10例正常椎间盘组织为对象,应用免疫组织化学法检测两组中磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶和转化生长因子β1的表达,并应用真彩色病理图像分析系统进行分析。 结果与结论：腰退变椎间盘组织中磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶和转化生长因子β1的阳性表达率均高于正常椎间盘组织 (P < 0.05),证实磷酸化p38丝裂原活化蛋白激酶和转化生长因子β1在退变椎间盘组织中呈高表达。     

Upregulation of tumour endothelial marker-8 by interleukin-1beta and its impact in IL-1beta induced angiogenesis

Tumour endothelial marker-8 (TEM-8) has been found to be selectively upregulated in tumour-associated endothelial cells and is implicated in tumour specific angiogenesis. Specific factors, indigenous to tissues and tumours that regulate the TEM-8 mechanism in angiogenesis are not defined. We report for the first time that interleukin-1beta induces the expression of TEM-8 in endothelial cells. Human vascular endothelial cells (HECV), which strongly express IL-1beta receptor (as revealed by RT-PCR, Western blotting), increased the level of TEM-8 expression following stimulation with IL-1beta (as revealed by conventional and quantitative RT-PCR). Using a newly developed antibody to human TEM-8, we have further demonstrated that IL-1beta significantly raised the level of TEM-8 at the protein level, as revealed by Western blotting. In vitro tubule forming assay, revealed that IL-1beta significantly induced the formation of capillary-like tubules from the HECV cells, accompanied by an increase in TEM-8 expression. It is concluded that IL-1beta is a powerful regulator of the expression of TEM-8 in vascular endothelial cells. Our results suggest an important pathway through which IL-1beta regulates tumour-associated angiogenesis.     

低氧环境下白细胞介素1β诱导中脑源性神经干细胞的分化

背景：在体外某些外来信号的调控和诱导下,神经干细胞可定向诱导分化成与受体部位细胞类型与构成相似的细胞群体,使其更容易掺入靶组织,并可满足移植所需的细胞数量,提高移植细胞的存活率。 目的：验证白细胞介素1β在低氧环境下体外诱导中脑源性神经干细胞的分化。 方法：分离孕12 d胎鼠中脑组织,培养神经干细胞、传代并鉴定。将鉴定后传代培养的中脑源性神经干细胞按分组接种于含体积分数10%胎牛血清的DMEM/F12培养基和含体积分数10%胎牛血清的DMEM/ F12+白细胞介素1β培养基;分别置于常氧(体积分数21%O₂)和低氧(体积分数3%O₂)环境下诱导分化,诱导分化9-11 d后行小鼠抗大鼠酪氨酸羟化酶免疫细胞化学染色,检测酪氨酸羟化酶及神经元特异性烯醇化酶阳性细胞率。 结果与结论：与常氧组比较,低氧组尤其是低氧+白细胞介素1β组中酪氨酸羟化酶阳性神经元的突起数目更多,且长度更为延长。孕12 d胚鼠腹侧中脑组织可以在体外培养传代、并能诱导分化成多巴胺能神经元;在低氧环境或低氧+白细胞介素1β诱导下,分化率均高于常氧组,其表型更成熟。说明在低氧或低氧和白细胞介素1β诱导下,可明显促进中脑源性干细胞分化为形态及功能成熟的多巴胺能神经元。     

胰岛素样生长因子-1对白介素-1体外诱导家兔椎间盘髓核细胞凋亡的影响

目的:利用白介素-1(IL-1)诱导培养的家兔椎间盘髓核细胞凋亡,用胰岛素样生长因子-1(IGF-1)对凋亡进行干预,探讨IGF-1对髓核细胞凋亡的抑制作用.方法:分离健康家兔椎间盘髓核,Ⅱ型胶原酶消化法分离椎间盘髓核细胞.Ⅱ型胶原免疫组织化学显色和甲苯胺蓝染色对髓核细胞鉴定.培养第1代髓核细胞分为空白组、IGF-1组和IL-1组.利用Giemsa染色、原位末端标记(TUNEL)、流式细胞仪观测各组髓核细胞凋亡情况.结果:IL-1组可见大量髓核细胞凋亡,IGF-1组可见少量细胞凋亡,空白组罕见凋亡征象.原位末端标记显示,与IL-1组比较,IGF-1组细胞凋亡率明显降低.流式细胞仪检测显示IGF-1组细胞凋亡率明显降低.IL-1组与空白组比较,凋亡率明显增高.IGF-1组、IL-1组和空白组晚期凋亡百分率差异均有统计学意义.结论:IGF-1对IL-1体外诱导的髓核细胞凋亡具有抑制作用.     

Hypothalamic 11,12-epoxyeicosatrienoic acid attenuates fever induced by central interleukin-1beta in the rat

Inhibitors of cytochrome P-450 augment fever in rats and mice, indicating that the metabolite of the enzyme is candidate of endogenous antipyretic. Cytochrome P-450 of arachidonic acid cascade leads to the formation of regioisomeric 5,6-, 8,9- 11,12- and 14,15-epoxyeicosatrienoic acid (EET). Various isomers of EET were administrated into the preoptic area and anterior hypothalamus (PO/AH) to test their influence on fever induced by interleukin-1β (IL-1β) administrated into the PO/AH in conscious rats. The IL-β-induced fever was attenuated in the 11,12-EET-pretreated rats, although 5,6-, 8,9- and 14,15-EET did not affect the fever. Intra-PO/AH injection of 11,12-EET did not alter normal body temperature. The results suggest that 11,12-EET acts in the hypothalamus as an endogenous antipyretic.     

Rapid secretion of interleukin-1beta by microvesicle shedding.

The proinflammatory cytokine interleukin-1beta (IL-1beta) is a secreted protein that lacks a signal peptide and does not follow currently known pathways of secretion. Its efficient release from activated immune cells requires a secondary stimulus such as extracellular ATP acting on P2X(7) receptors. We show that human THP-1 monocytes shed microvesicles from their plasma membrane within 2-5 s of activation of P2X(7) receptors. Two minutes after such stimulation, the released microvesicles contained bioactive IL-1beta, which only later appeared in the vesicle-free supernatant. We conclude that microvesicle shedding is a major secretory pathway for rapid IL-1beta release from activated monocytes and may represent a more general mechanism for secretion of similar leaderless secretory proteins.     

Influence of ambient temperature on peripherally induced interleukin-1 beta fever in young and old rats

We have previously demonstrated that old and young rats mount similar fevers after intraperitoneal (i.p.) LPS injection at a warm ambient temperature (Ta) of 31 degrees C, but not at a cooler Ta of 21 degrees C. LPS stimulates the synthesis and release of proinflammatory cytokines, particularly interleukin-1 beta (IL-1 beta), necessary for fever development, and possibly this is attenuated at the lower Ta. If so, then administration of exogenous IL-1 beta should enable old rats to mount fevers equivalent to those of young rats regardless of Ta. Here, young (3-5 months) and old (23-29 months) Long-Evans rats were maintained at Ta 21 or 31 degrees C for 3 days prior to i.p. or intravenous (i.v.) injection of rat recombinant IL-1 beta (1 microg/kg) or vehicle. Three days later, rats were given the alternate injection at the same T(a). At least 5 days later, the same rats were injected at the other Ta. Body temperature was continuously monitored throughout the experiments. Young rats mounted fevers after LPS at both Ta's and i.p. fevers were lower than i.v. fevers. Old rats developed fevers that were equivalent to those of young rats at 31 degrees C regardless of route of administration, but no fever responses were evident at 21 degrees C. These data suggest that the attenuated fever of old rats is not due to an inability to produce IL-1 beta, but rather to a deficiency further along in the fever pathway. In addition, these results show that, as with LPS, Ta plays a role in the ability of old rats to mount fever in response to IL-1 beta.     

频率对拉伸应变诱导成骨细胞凋亡的影响

目的考察频率对拉伸应变诱导成骨细胞凋亡的影响。方法采用Flexcell力学加载系统对小鼠前成骨细胞MC3T3-E1施加1%双轴拉伸应变刺激,频率分别为1、2、3、4、5 Hz,每天加载1 h,间歇性拉伸8 d;通过测定乳酸脱氢酶(LDH)活性检测细胞死亡率;采用Annexin V-FITC/PI流式细胞术观察细胞凋亡情况;实时PCR检测细胞凋亡标志基因caspase-3、-9以及Bcl-2、Bax基因水平;Western blotting检测caspase-3、-9蛋白表达。结果不同加载频率对成骨细胞LDH活性无影响;不同频率下流式细胞术总体凋亡率无显著性差异,但是2 Hz频率可诱导成骨细胞早期凋亡。2 Hz拉伸应变可明显上调caspase-3、-9基因和蛋白表达,上调Bax/Bcl2蛋白比值。结论 1%双轴拉伸应变刺激下1~5 Hz频率不能引起成骨细胞凋亡和死亡,但2 Hz频率可诱导成骨细胞早期凋亡,且通过上调Bax/Bcl-2表达实现的。