益气养血方抗兔膝骨关节炎模型软骨退变的作用及机制研究

目的探讨益气养血方对兔膝骨关节炎(KOA)模型软骨细胞凋亡及血清白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、Ⅱ型胶原蛋白(COL-Ⅱ)、人基质金属蛋白酶-13(MMP13)表达的影响,揭示其抗骨关节炎软骨退变的作用及机制。方法 40只日本大耳白兔随机分为4组,即假手术组、KOA模型组、阳性药(双醋瑞因)组、益气养血方组各10只。石蜡切片HE染色观察软骨退变情况,TUNEL法检测软骨细胞凋亡,免疫组化检测COL-Ⅱ、MMP13的表达。结果益气养血方对KOA模型兔膝关节软骨退变具有一定抑制作用,能下调血清促炎细胞因子TNF-α产生水平(P0.05),抑制软骨细胞凋亡;能下调软骨组织MMP-13蛋白的表达(P0.01),上调软骨组织COL-Ⅱ胶原的表达(P0.05),抑制软骨基质降解。结论益气养血方通过下调TNF-α、MMP-13蛋白表达,同时上调COL-Ⅱ胶原表达,抑制软骨细胞凋亡及细胞外基质降解,可能是益气养血方治疗骨关节炎的作用机制之一。     

益气化瘀方对膝骨关节炎大鼠关节软骨退变的防治作用

目的：研究益气化瘀方对膝骨关节炎大鼠模型关节软骨退变的防治作用及其机制。 方法：1月龄SD大鼠90只,随机分为正常对照组、模型组和益气化瘀方组,每组各30只。模型组,益气化瘀方组大鼠通过肩关节离断术＋直立位诱导法建立大鼠膝骨关节炎模型。益气化瘀方组大鼠分别于5、7、9月龄（即造模术后4、6、8月）开始用药,连续用药1个月。3组大鼠分别于6、8、10月龄（即造模术后5、7、9月）处死,每次10只。处死后取大鼠膝关节,行番红O／固绿染色观察关节形态学变化,实时荧光定量聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）检测各组关节软骨内Ⅱ型胶原基因（type Ⅱ collagen gene,Col2A1）、聚集蛋白聚糖（aggrecan-1,Agc1）、基质金属蛋白酶-13（matrix metalloproteinase-13,MMP-13）以及金属蛋白酶组织抑制剂-1（tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1,TIMP-1）mRNA表达的情况。 结果：模型组关节软骨结构破坏严重,而益气化瘀方组大鼠关节软骨退变较模型组明显减轻。实时荧光定量PCR结果显示,益气化瘀方组6和10月龄大鼠膝关节软骨Col2A1、Agc1以及TIMP-1 mRNA表达量高于模型组（P〈0．01,P〈0．05）,MMP-13 mRNA表达与模型组比较差异无统计学意义;益气化瘀方组8月龄大鼠Agcl mRNA表达明显高于模型组（P〈0。01）,MMP-13 mRNA表达明显低于模型组（P〈0．01）。 结论：益气化瘀方可通过促进软骨合成聚集蛋白聚糖与Ⅱ型胶原,延缓膝骨关节炎大鼠关节软骨的退变。     

人颈椎椎体终板软骨细胞退变模型的建立及其意义

目的 建立人颈椎椎体终板软骨细胞退变模型,观察人正常颈椎椎体和退变颈椎椎体终板软骨细胞的形态及表征.方法 选择2010年7月至2011年7月49例颈椎骨折、脱位(19例)及颈椎病(30例)患者术中取出的颈椎终板软骨,用酶消化法分别分离培养人正常颈椎椎体终板软骨细胞(对照组)和退变颈椎椎体终板软骨细胞(颈椎病组);用倒置显微镜和HE染色法观察细胞形态学变化;四甲基偶氮唑蓝(MTT)法绘制细胞生长曲线;甲苯蓝染色及反转录-PCR(RT-PCR)法对终板软骨细胞进行鉴定;RT-PCR法检测终板软骨细胞特征性基因蛋白多糖、Ⅱ型胶原及Ⅰ型胶原的表达.结果 人颈椎椎体终板软骨细胞表达特征性蛋白多糖、Ⅱ型胶原及Ⅰ型胶原,其生长情况及细胞表型类似于关节软骨细胞.对照组原代终板软骨细胞以多角形为主,增殖速度较快;而颈椎病组原代终板软骨细胞以梭形为主,细胞增殖速度较慢.颈椎病组原代终板软骨细胞表达的蛋白多糖基因(0.695 ±0.052)和Ⅱ型胶原基因(0.726 ±0.035)均低于对照组(0.950±0.032、0.907±0.078,t=7.263、3.681,P=0.002、0.021),Ⅰ型胶原基因则高于对照组(0.795±0.028比0.552±0.070,t=-5.560,P=0.005).结论 成功建立了人颈椎椎体终板软骨细胞退变模型,为椎间盘退变机制研究提供了较好的细胞学基础,解决了以前一直以动物细胞模型为研究对象的局限性.     

基质金属蛋白酶13和转化生长因子β1 mRNA及蛋白在骨性关节炎中的表达

目的：探讨骨性关节炎（OA）中金属蛋白酶-13（MMP-13）,转化生长因子-β1（TGF-β1）mRNA和蛋白表达的意义.方法：采用免疫组织化学技术,对60例OA病例及20例正常对照组进行了MMP-13及TGF-β1蛋白表达的检测;通过原位杂交技术,对30例OA及10例正常对照进行了MMP-13及TGF-β1在mRNA水平表达的检测.结果：MMP-13mRNA和蛋白在OA组阳性表达的积分光密度（IOD）值均显著高于正常对照组（P〈0.01）,OA中两者的表达有显著正相关性（P〈0.01）;TGF-β1mRNA和蛋白在OA组阳性表达的IOD值均显著高于正常对照组（P〈0.01）,OA中两者的表达亦有显著正相关性（P〈0.01）;MMP-13mRNA,TGF-β1mRNA及相应蛋白在OA中的表达均呈负相关（P〈0.05或P〈0.01）.结论：OA中TGF-β1高表达通过下调关节软骨与滑膜细胞中MMP-13的表达,对OA关节软骨起保护作用.     

腺病毒介导的碱性成纤维细胞生长因子对人骨关节炎软骨细胞的作用

目的:探讨腺病毒介导的人碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对体外培养的人骨关节炎(OA)软骨细胞的转染及其作用。方法:人OA软骨细胞分为3组:OA对照组、绿色荧光蛋白(EGFP)对照组及bFGF转染组。采用含bFGF的腺病毒载体转染人OA软骨细胞,48 h后通过流式细胞术分析腺病毒转染软骨细胞的效率,绘制转染效率曲线。6 d后检测培养基中bFGF的浓度及软骨细胞增殖;观察软骨细胞蛋白多糖及Ⅱ型胶原的表达。结果:腺病毒介导的bFGF可高效转染人OA软骨细胞并在细胞外表达。与OA对照组相比,bFGF转染后可明显促进软骨细胞的增殖(P<0.05);同时增加了软骨细胞蛋白多糖和Ⅱ型胶原的生物合成(P<0.05)。结论:腺病毒介导的bFGF可促进OA软骨细增殖,增强细胞基质的合成,对软骨细胞表型的维持具有重要作用。     

大鼠膝关节软骨细胞体外培养去分化时间的实验研究

目的:观察大鼠膝关节软骨细胞体外培养后自然退变时间,为骨关节炎研究提供合适靶细胞。方法:大鼠膝关节软骨细胞体外培养,传代,行甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原染色鉴定软骨细胞,通过Western Blot检测其特征性Ⅱ型胶原的表达情况对传代软骨细胞表型进行鉴定。结果:大鼠膝关节第5代软骨细胞和前4代比较,Ⅱ型胶原表达明显减少(P<0.05),结论:大鼠膝关节软骨细胞体外培养前4代能维持正常的软骨细胞表型,第5代开始发生退变,前4代可以做为软骨细胞研究的靶细胞。     

人骨关节炎软骨细胞的体外培养

目的:对人骨关节炎软骨细胞的分离、消化和培养进行初步研究,并就其生物学活性同人正常软骨细胞进行比较和评价。方法:以含血清培养液配制的0.05%和0.2%Ⅱ型胶原酶顺序消化关节软骨分离细胞,检测细胞存活率;体外传代培养观察细胞形态、生长、增殖和Ⅱ型胶原、蛋白多糖聚集体等的变化,以及用流式细胞仪检测有或无IL-1β诱导的细胞凋亡和周期变化。结果:①消化后骨关节炎组原代细胞活力平均为82%,少于正常组的95%(P<0.01)。②MTT检测骨关节炎组细胞增殖低于正常组(P<0.01),Ⅱ型胶原免疫组化和甲苯胺蓝O异染反应均较弱,传至第4代软骨细胞生物学特性基本消失。③骨关节炎组细胞凋亡率为6.9%,而正常组为0.5%,IL-1β诱导后凋亡率增加了27.4%,正常组只有12.7%。结论:酶二步消化法具有较高细胞存活率、低污染率和操作简便等特点,分离培养的骨关节炎软骨细胞符合人患骨关节炎时软骨细胞退变的表现,能很好的为骨关节炎细胞水平的研究提供最佳实验对象。     

胰岛素铁硒传递蛋白促进组织工程软骨形成的作用

目的研究胰岛素铁硒传递蛋白(ITS)对组织工程软骨形成的影响。方法第2代猪关节软骨细胞单层培养或离心形成细胞聚集体,根据培养液不同分为2组:常规培养组(达尔伯克改良伊格尔培养基+体积分数10%胎牛血清)和ITS组(达尔伯克改良伊格尔培养基+体积分数10%胎牛血清+体积分数1%ITS),噻唑蓝(MTT)法评估2组软骨细胞增殖;细胞聚集体培养1、2、3、4周后取材,比较2组细胞聚集体大体形态、湿质量、组织学、Ⅱ型胶原(ColⅡ)免疫组织化学染色和软骨特异基因表达。结果 MTT检测显示第5、6、7天ITS组光密度值显著高于常规培养组(P<0.01);ITS组软骨细胞聚集体体积在培养3周和4周时明显大于常规培养组;ITS组湿质量培养4周时为(7.91±1.49)mg,明显高于常规培养组的(5.37±1.31)mg(P<0.05)。ITS组细胞聚集体甲苯胺蓝染色和ColⅡ免疫组织化学染色明显强于常规培养组;2组软骨特异基因SRY相关高迁移组盒子基因9、ColⅡ表达相当,ITS组Ⅹ型胶原表达减弱,核心蛋白和Ⅰ型胶原表达增强。结论 ITS通过促进软骨细胞增殖和细胞外基质分泌可更好地促进组织工程软骨形成。     

超声波治疗兔膝骨关节炎对MMP-1和MMP-13表达的影响

目的探讨兔膝骨关节炎模型软骨基质金属蛋白酶(MMP)-1、-13超声波治疗前后在软骨组织中的表达及其作用机制。方法 30只新西兰大白兔随机分为正常对照组(A组)、模型组(B组)和超声波治疗组(C组),每组10只。B、C组骨关节炎造模后6周,C组实施超声波治疗,8周后取各组软骨予HE染色,免疫组化行MMP-1和MMP-13分析,观察软骨HE改变、MMP-1和MMP-13表达的变化。结果 HE染色结果采用Mankin′s评分比较,A组与B组、B组与C组比较,差异均有统计学意义(P<0.01)。软骨免疫组化MMP-1、-13测定,A组与B组、B组与C组比较,差异均有统计学意义(P<0.01)。结论超声波能有效治疗膝OA,其作用机制可能是减少软骨MMP-1、-13的含量,降低Ⅱ型胶原的降解、促进新的Ⅱ型胶原的生成,从而有利于软骨细胞外基质的合成,有利于软骨细胞的修复。     

黄芪甲苷对人膝骨关节炎退变软骨细胞MMP-1和MMP-3 mRNA表达的影响

目的:观察黄芪甲苷对原代培养骨关节炎患者的膝关节软骨细胞的金属蛋白酶-1和金属蛋白酶-3mRNA表达影响,初步探讨黄芪甲苷防治膝骨关节软骨退变的作用机制。方法:原代培养骨关节炎患者的膝关节软骨细胞,用第三代细胞进行试验。将5个不同浓度的黄芪甲苷,分别作用于关节软骨细胞4、8、24、48、72h后,采用Real Time-PCR法检测细胞中金属蛋白酶-1(MMP-1)和金属蛋白酶-3(MMP-3)的mRNA表达。结果:黄芪甲苷浓度为25~100mmol/L,作用于退变关节软骨细胞24~72h时,软骨细胞MMP-1 mRNA的表达量与对照组比较显著降低。黄芪甲苷浓度为50~100mmol/L,作用于退变关节软骨细胞48~72h时,软骨细胞MMP-3 mRNA的表达量显著低于对照组。结论:黄芪甲苷可延缓膝骨关节炎关节软骨细胞的退变,抑制软骨细胞MMP-1和MMP-3mRNA的表达可能是其作用机制之一。     

黄芪甲苷对人膝骨关节炎退变软骨细胞Ⅱ型胶原和蛋白多糖mRNA表达的影响

目的:观察黄芪甲苷对原代培养骨关节炎患者的膝关节软骨细胞的Ⅱ型胶原和蛋白多糖mRNA表达影响,初步探讨黄芪甲苷防治膝骨关节软骨退变的作用机制。方法:原代培养骨关节炎患者的膝关节软骨细胞,用第三代细胞进行试验。将5个不同浓度的黄芪甲苷,分别作用于关节软骨细胞4、8、24、48、72h后,采用Real Time-PCR法检测细胞中Ⅱ型胶原(Col Ⅱ)、蛋白多糖基因(ACAN)的mRNA表达。结果:黄芪甲苷浓度为25~75mmol/L,作用于退变关节软骨细胞24~72h时,软骨细胞Col Ⅱ和ACAN mRNA的表达量均较对照组显著增加。结论:黄芪甲苷可延缓膝骨关节炎关节软骨细胞的退变,促进软骨细胞ColⅡ及ACAN mRNA的表达可能是其作用机制之一。     

JNK phosphorylation promotes degeneration of cervical endplate chondrocytes throughdown-regulation of the expression of ANK in humans

Background C-Jun N-terminal kinase (JNK) signaling pathway and ankylosis gene (ANK) play a critical role in endplate chondrocytes degeneration.The purpose of this study was to investigate whether the expression levels of ANK was associated with the activation of JNK.Methods Cartilage endplates of 49 patients were divided into the control group (n=19) and the experimental group (n=30).The patients in the control group were graded 0 and those in the experimental group were graded Ⅰ-Ⅲ according to Miller's classification.Endplate chondrocytes were isolated by enzyme digestion and cultured in vitro.The inverted phase contrast microscope,teluidine blue staining,HE staining,real time RT-PCR,and MTT were used to observe morphological appearances,biological characteristics,and growth curve of endplate chondrocytes from the cartilage endplate of the two groups.Real time RT-PCR and Western blotting were used to analyze the mRNA and protein expression levels of associated factors in the degeneration process in the cultured endplate chondrocytes with or without subjected SP600125.Results The expression levels of type Ⅱ collagen,aggrecan,and ANK in endplate chondrocytes of experimental group were lower than that of control group and phosphorylation level of JNK in the experimental group which was higher than that in the control group.Application of JNK phosphorylation inhibitor to degeneration chondrocytes resulted in a marked decrease in the phosphorylation level of JNK and a significant increase in the expression levels of type Ⅱ collagen,aggrecan,and ANK.Conclusion The degeneration of the human cervical endplate chondrocytes might be promoted by JNK phosphorylation by down-regulating the expression of ANK     

补肾益气行血法对人软骨细胞基质金属蛋白酶13表达的影响

目的：观察补肾益气行血中药复方含药血清对MMP-13、II型胶原表达的调控作用及相关意义。方法：将体外培养的人软骨细胞随机分为5组：对照组（正常血清）、低剂量IL-1组（10斗g／m1 IL-1β）、高剂量IL-1组（100Ixg／ml IL-113）、低剂量IL-1加中药组（10μg／ml IL-1p加含药血清）、高剂量IL-1加中药组（100斗g／mlIL-1p加含药血清）,应用逆转录-聚合酶链反应（RT—PCR）及实时荧光定量PCR,比较补肾益气行血中药复方含药血清在不同剂量IL-1B作用下对MMP-13、II型胶原表达的调控作用。结果：中药含药血清纽均有抑制MMP,13的表达作用,对照纽表达阳性强度高于中药组,中药组II型胶原表达阳性强度高于对照组,统计学均有明显差异。不同剂量IL-1组均能促进MMP-13的表达,对照组阳性强度低于IL-1组,IL-1组II型胶原表达低于对照组,统计学均有明显差异。结论：体外条件下,补肾益气行血中药含药血清能够抑制炎性因子IL-1诱导的MMP-13表达;能对抗MMP-13抑制软骨细胞II型胶原合成,具有保护软骨细胞的作用。     

兔骨关节炎模型的建立以及关节炎软骨组织中MMP-1/-13的表达

目的评价家兔膝关节前交叉韧带切断（ACLT）及内侧半月板前1/3切除制作骨关节炎（OA）模型方法的可行性,同时探索关节炎发病的不同时期,关节软骨中基质金属蛋白酶（MMP）-1,MMP-13的基因表达、蛋白表达水平的变化情况。方法实验组家兔30只行ACLT及内侧半月板前1/3切除术造模,分别于术后4周、8周、12周处死10只,假手术对照组家兔10只于术后12周处死。进行股骨髁关节软骨退变的大体评分;取退变的软骨组织,用实时定量PCR（Real-time PCR）及Western blot印记杂交方法测定软骨组织中MMP-1和MMP-13的mRNA和蛋白表达水平。结果ACLT及内侧半月板前1/3切除术后4周即可见软骨退变,8周和12周时退变进一步加重,对照组无明显软骨退变,不同组动物关节软骨评分有统计学差异。MMP-1的mRNA表达和蛋白表达在正常对照组水平均较低,造模4周开始升高,到第8周及第12周持续升高,且mRNA表达和蛋白表达升高的趋势相同;MMP-13在造模4周时表达开始升高,mRNA表达和蛋白表达趋势相同,造模第8周时持续升高,但在造模第12周时MMP-13mRNA表达和蛋白表达下降。结论家兔膝关节ACLT及内侧半月板前1/3切除制作OA模型的方法简便可行,MMP-1和MMP-13在骨关节炎的发病过程中有不同程度的升高,可以作为OA研究的评价指标。本实验结果提示,在OA发展的过程中,MMP-1和MMP-13的表达不平行,二者调控通路可能存在差异。MMP-13的mRNA表达的变化趋势与其蛋白水平的变化趋势相符合,说明引起MMP-13在OA病程中晚期下降的调控发生在翻译前水平。     

MMP-13与IL-6在骨性关节炎相关性表达的研究

①目的探讨MMP-13与IL-6在骨性关节炎患者的相关性表达。②方法采用免疫组织化学技术检测60例OA患者及20例正常对照组关节软骨与滑膜MMP-13、IL-6的表达及二者在OA中表达的相关性。③结果MMP-13蛋白在OA组阳性表达的IOD值明显高于正常对照组(P<0.01),IL-6蛋白在OA组阳性表达的IOD值高于正常对照组(P<0.05);二者在OA中的表达呈正相关(r=0.827,P<0.01)。④结论MMP-13与骨关节炎发生发展有密切关系,OA关节软骨细胞与滑膜细胞中高水平的MMP-13,可能是通过IL-6等一系列炎性细胞因子激活,并上调。     

跌打通痹膏对兔膝骨关节炎关节软骨MMP-13、Ⅱ型胶原mRNA表达的影响

目的：观察跌打通痹膏对兔膝骨性关节炎关节软骨基质金属蛋白酶-13（MMP-13）、Ⅱ型胶原mRNA （COL-Ⅱ mRNA）表达的影响。方法选用65只新西兰兔随机分成正常对照组、假手术组、模型组、跌打通痹膏组、骨通贴组,每组13只。模型组、跌打通痹膏组、骨通贴组采用改良Hulth造模法,正常组、假手术组不予处理,模型组、跌打通痹膏组、骨痛贴组分别用胶带、跌打通痹膏、骨痛贴膏贴敷4周,观察治疗后各组实验兔关节软骨改变情况,并检测关节软骨中 MMP-13、COL-Ⅱ mRNA的表达。结果（1）组织学关节软骨评分：跌打通痹膏组评分较模型组低（P<0.05）。（2）MMP-13mRNA检测：模型组MMP-13表达较正常对照组显著提高（P<0.01),跌打通痹膏组MMP-13 mRNA表达较模型组降低（P<0.01)。（3）COL-ⅡmRNA检测：跌打通痹膏组COL-Ⅱ表达较模型组升高（P<0.01）。结论跌打通痹膏能通过降低Ⅱ型胶原降解,抑制MMP-13 mRNA表达,从而有效保护膝骨关节炎模型兔关节软骨,延缓关节软骨退变。     

高脱乙酰度羧甲基壳聚糖对兔骨关节炎软骨MMP-1,3表达的作用

目的 :观察高脱乙酰度羧甲基壳聚糖 (CMCTS)经关节腔注射对实验性兔膝骨关节炎软骨退变的影响。方法 :18只大白兔行右膝关节前交叉韧带切断术 ,随机分为 2组 ,每组 9只 ,实验组于术后第 0 ,2 ,4周经关节腔内注射 3%高脱乙酰度CMCTS 0 .15mg·kg-1,对照组同一时间点注射等容生理盐水 0 .15mg·kg-1。于第 6周全部处死大白兔 ,对比两组大白兔股骨髁关节软骨的大体改变和病理变化 ,并用免疫组化的方法对比两组的基质金属蛋白酶 1(MMP 1)及基质金属蛋白酶 3(MMP 3)的表达情况。结果 :实验组退变软骨的大体评分及病理变化轻于对照组 ,免疫组化方法显示MMP 1,3的表达明显低于对照组。结论 :高脱乙酰度CMCTS能明显降低骨关节炎软骨中MMP 1,3的表达水平 ,延缓软骨的退变程度 ,具有软骨保护作用 ,值得进一步深入研究。     

髋关节发育不良髋臼软骨中Ⅱ型胶原、基质金属蛋白酶7表达的改变

目的 检测Ⅱ型胶原、基质金属蛋白酶7(MMP-7)在发育性髋关节发育不良(DDH)早期髋臼软骨中表达的改变情况,探讨Ⅱ型胶原、MMP-7与软骨退变的相关性.方法 兔左下肢作为实验侧,膝关节伸直位、长腿管形石膏固定;右下肢作为对照侧,5周后经X线证实构建DDH动物模型8只.观察实验组和对照组髋臼软骨形态学改变;免疫组化两步法、免疫印迹方法检测Ⅱ型胶原、MMP-7在髋臼软骨中表达的改变.结果 实验组可见有局部软骨细胞簇集,细胞外基质甲苯胺蓝染色有失染现象.免疫组化染色结果显示实验组Ⅱ型胶原和MMP-7阳性染色细胞明显高于对照组.免疫印迹结果显示实验组Ⅱ型胶原和MMP-7蛋白表达量均升高,组间比较差异均有统计学意义(t=2.18,t=2.334,P<0.05).结论 DDH早期髋臼软骨发生退行性变,Ⅱ型胶原、MMP-7高表达,提示Ⅱ型胶原、MMP-7的数量和强度可能与软骨退行性变的程度差异有关.