血小板裂解液对膝骨关节炎模型大鼠疼痛和软骨损伤的影响及作用机制研究

目的:探讨血小板裂解液(platelet lysate,PL)对膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)模型大鼠疼痛和软骨损伤的影响及可能的作用机制。方法:取4只SD大鼠从其外周血中分离制备PL,并制成低(1×10~6个·mL~(-1))、中(1×10~7个·mL~(-1))、高(1×10~8个·mL~(-1))3种浓度的PL。取40只SD大鼠,随机分为空白组、模型组、PL低浓度组、PL中浓度组、PL高浓度组,每组8只。空白组不进行造模处理,其余4组大鼠通过向双侧膝关节腔内注射碘乙酸进行KOA造模。造模后第1天开始进行药物干预,PL低、中、高浓度组大鼠双侧膝关节腔分别注射50μL低、中、高浓度PL,空白组和模型组大鼠双侧膝关节腔分别注射等量生理盐水,每周1次,共注射4次。分别于造模结束后第2周和第4周测定各组大鼠的压痛阈值和热痛阈值。痛阈测定结束后处死大鼠,取双侧膝关节进行组织病理学观察并评定Mankin's评分。另取5只SD大鼠,从大鼠关节软骨中分离获取软骨细胞进行体外培养,将培养的第3代软骨细胞分为空白组、模型组、PL低浓度组、PL中浓度组和PL高浓度组,空白组以含10%FBS的培养基进行培养,模型组以含10%FBS和碘乙酸的培养基进行培养,PL低、中、高浓度组分别以含10%FBS和低、中、高浓度PL的培养基进行培养,以CCK-8法测定细胞增殖情况。结果:(1)压痛阈值测定结果。造模结束后第2周时,5组大鼠的压痛阈值比较,差异有统计学意义[(385.04±116.23)g,(179.23±74.75)g,(257.60±70.97)g,(306.79±56.91)g,(352.13±67.03)g,F=8.255,P=0.000]。模型组的压痛阈值低于空白组、PL低浓度组、PL中浓度组和PL高浓度组(P=0.001,P=0.045,P=0.002,P=0.000);PL高浓度组的压痛阈值高于PL低浓度组和PL中浓度组(P=0.000,P=0.001);PL中浓度组的压痛阈值高于PL低浓度组(P=0.001)。造模结束后第4周时,5组大鼠的压痛阈值比较,差异有统计学意义[(540.58±97.70)g,(352.81±54.41)g,(419.17±44.74)g,(460.43±63.73)g,(493.38±62.53)g,F=9.137,P=0.000]。模型组的压痛阈值低于空白组、PL低浓度组、PL中浓度组和PL高浓度组(P=0.000,P=0.018,P=0.003,P=0.000);PL高浓度组的压痛阈值高于PL低浓度组和PL中浓度组(P=0.000,P=0.002);PL中浓度组的压痛阈值高于PL低浓度组(P=0.002)。(2)热痛阈值测定结果。造模结束后第2周时,5组大鼠的热痛阈值比较,差异有统计学意义[(8.35±2.17)s,(5.90±1.67)s,(6.77±1.08)s,(7.48±0.91)s,(8.24±1.65)s,F=4.248,P=0.007]。模型组的热痛阈值低于空白组、PL中浓度组和PL高浓度组(P=0.013,P=0.014,P=0.007);模型组与PL低浓度组热痛阈值比较,差异无统计学意义(P=0.118);PL高浓度组的热痛阈值高于PL低浓度组和PL中浓度组(P=0.000,P=0.024);PL中浓度组的热痛阈值高于PL低浓度组(P=0.002)。造模结束后第4周时,5组大鼠的热痛阈值比较,差异有统计学意义[(9.75±2.10)s,(6.78±1.46)s,(7.15±1.58)s,(7.91±1.35)s,(8.67±1.55)s,F=4.310,P=0.006]。模型组的热痛阈值低于空白组、PL中浓度组和PL高浓度组(P=0.005,P=0.009,P=0.002);模型组与PL低浓度组热痛阈值比较,差异无统计学意义(P=0.634);PL高浓度组的热痛阈值高于PL低浓度组和PL中浓度组(P=0.000,P=0.019);PL中浓度组的热痛阈值高于PL低浓度组(P=0.025)。(3)膝关节软骨病理学观察结果。5组大鼠膝关节软骨Mankin's评分比较,差异有统计学意义[(1.63±1.11)分,(9.29±1.03)分,(5.14±1.64)分,(3.14±1.73)分,(2.57±1.40)分,F=37.299,P=0.000]。模型组的Mankin's评分高于空白组、PL低浓度组、PL中浓度组、PL高浓度组(P=0.000,P=0.000,P=0.000,P=0.000);PL高浓度组的Mankin's评分低于PL低浓度组(P=0.013);PL中浓度组的Mankin's评分与PL高浓度组、PL低浓度组比较,差异均无统计学意义(P=0.541,P=0.062)。(4)膝关节软骨细胞增殖测定结果。5组软骨细胞的吸光度比较,差异有统计学意义(0.71±0.06,0.46±0.01,0.58±0.02,0.66±0.11,0.69±0.01,F=25.644,P=0.000)。模型组的吸光度低于空白组、PL低浓度组、PL中浓度组和PL高浓度组(P=0.001,P=0.000,P=0.016,P=0.000);PL高浓度组的吸光度高于PL低浓度组(P=0.000);PL中浓度组的吸光度与PL高浓度组、PL低浓度组比较,差异均无统计学意义(P=0.639,P=0.204)。结论:PL可提高KOA模型大鼠疼痛阈值,修复软骨损伤,且其作用效果与PL的剂量有关,其作用机制可能与PL能促进软骨细胞增殖有关。     

牛蒡子苷元对关节软骨细胞增殖及Ⅱ型胶原表达的影响

  目的：观察牛蒡子苷元(arctigenin,ARC-G)对关节软骨细胞增殖及Ⅱ型胶原表达的影响  方法：采用酶消化法体外分离关节软骨细胞,取第1代软骨细胞分别接种于6孔培养板和96孔培养板中,实验分为空白组、牛蒡子苷元低浓度组(低浓度组)和牛蒡子苷元高浓度组(高浓度组)。各组分别给予相应的干预措施,48 h后,以SABC免疫组织化学染色法观察软骨细胞Ⅱ型胶原的表达情况,以MTT法检测细胞的增殖情况,以酶联免疫吸附法(ELISA)检测细胞上清Ⅱ型胶原的含量  结果：①与空白组比较,低浓度组和高浓度组在软骨细胞数量和阳性染色强度上均有所增加,且高浓度组优于低浓度组;②与空白组比较,低浓度组和高浓度组软骨细胞OD值及Ⅱ型胶原含量均明显提高(P<0.05),且高浓度组优于低浓度组(P<0.05)  结论：牛蒡子苷元可明显促进体外培养关节软骨细胞的增殖和Ⅱ型胶原的表达,较好地维持软骨细胞表型,从而可有效用于骨关节炎的治疗。     

纯化血小板对大鼠软骨细胞增殖及膝骨关节炎大鼠软骨修复的作用研究

目的:观察纯化血小板(purified platelet rich plasma,pPRP)对大鼠软骨细胞增殖及膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)大鼠软骨修复的作用。方法:取5只SD大鼠抽取腹主动脉血,经多次离心后获得pPRP,并制成低(1×10~6个·mL~(-1))、中(1×10~7个·mL~(-1))、高(1×10~8个·mL~(-1))3种浓度的pPRP。5只SD大鼠抽取腹主动脉血后脱颈处死,取膝关节软骨分离软骨细胞。将培养的第3代软骨细胞分为生理盐水组、pPRP低浓度组、pPRP中浓度组和pPRP高浓度组,每组设5个复孔。各组细胞以无血清IMDM培养基处理后,生理盐水组更换为含10%FBS的培养基,pPRP低浓度组、pPRP中浓度组和pPRP高浓度组分别更换为含10%FBS和低、中、高浓度pPRP的培养基。分别于培养24、48、72 h后采用CCK-8法测定细胞增殖情况。另外选取30只SD大鼠随机分为空白组、KOA模型组和pPRP治疗组,每组10只。KOA模型组、pPRP治疗组大鼠通过向双侧膝关节腔内注射碘乙酸进行KOA造模,空白组不进行造模。1周后,向pPRP治疗组大鼠双侧后肢膝关节腔各注射50μL高浓度pPRP,向空白组和KOA模型组大鼠膝关节腔注射等量生理盐水,每周1次,共注射4次。药物干预结束后分别对各组大鼠进行步态分析、膝关节X线检查及膝关节病理学观察。结果:①软骨细胞增殖测定结果。培养24、48、72 h后4组软骨细胞活力比较,组间差异均有统计学意义(0.411±0.014,0.458±0.052,0.473±0.029,0.489±0.011,F=5.860,P=0.007;0.502±0.003,0.551±0.022,0.568±0.019,0.572±0.029,F=12.196,P=0.000;0.619±0.008,0.747±0.006,0.754±0.031,0.763±0.018,F=67.065,P=0.000)。培养24 h后,pPRP低浓度组、pPRP中浓度组、pPRP高浓度组细胞活力均高于生理盐水组(P=0.026;P=0.003;P=0.000);pPRP高浓度组和pPRP中浓度组的细胞活力均高于pPRP低浓度组(P=0.028;P=0.008);pPRP高浓度组的细胞活力高于pPRP中浓度组(P=0.002)。培养48 h后,pPRP低浓度组、pPRP中浓度组、pPRP高浓度组细胞活力均高于生理盐水组(P=0.002;P=0.008;P=0.006);pPRP高浓度组和pPRP中浓度组的细胞活力均高于pPRP低浓度组(P=0.033;P=0.027);pPRP高浓度组的细胞活力高于pPRP中浓度组(P=0.002)。培养72 h后,pPRP低浓度组、pPRP中浓度组、pPRP高浓度组细胞活力均高于生理盐水组(P=0.000;P=0.000;P=0.000);pPRP高浓度组和pPRP中浓度组的细胞活力均高于pPRP低浓度组(P=0.016;P=0.033);pPRP高浓度组的细胞活力高于pPRP中浓度组(P=0.029)。②步态分析结果。3组大鼠跑步过程中单位时间内(1 s)左后肢和右后肢着地面积比较,组间差异均有统计学意义[(2.36±0.49)cm~2,(1.68±0.18)cm~2,(1.98±0.26)cm~2,F=10.320,P=0.005;(2.82±0.59)cm~2,(1.91±0.29)cm~2,(2.41±0.31)cm~2,F=11.790,P=0.002]。空白组、pPRP治疗组大鼠左后肢着地面积均大于KOA模型组(P=0.002;P=0.008);空白组、pPRP治疗组大鼠右后肢着地面积均大于KOA模型组(P=0.001;P=0.002);空白组与pPRP治疗组大鼠左后肢及右后肢着地面积比较,组间差异均无统计学意义(P=0.050;P=0.068)。③X线检查结果。X线片显示空白组大鼠膝关节软骨完整,关节面平整;KOA模型组关节软骨明显退变,胫骨平台与股骨远端关节面均不平整,有骨赘样组织形成,并有软骨缺损迹象;与KOA模型组相比,pPRP治疗组大鼠膝关节软骨退变程度较轻微。④病理学检查结果。与空白组相比,KOA模型组大鼠膝关节软骨面明显缺损,缺损处软骨细胞丢失,软骨细胞排列紊乱,软骨下骨硬化,骨小梁面积明显减小,骨髓腔细胞增生、排列紊乱,骨小梁中的骨细胞明显减少;pPRP治疗组大鼠膝关节软骨面基本光滑,表面未见明显缺损或裂隙,部分区域内可见软骨细胞丢失,软骨下骨骨小梁排列尚整齐,骨小梁稀疏变窄,部分断裂。结论:pPRP可促进大鼠软骨细胞增殖;高浓度的pPRP可以在一定程度上修复KOA大鼠退变的关节软骨,改善运动能力。     

牛膝含药血清对骨关节炎软骨细胞P38丝裂原活化蛋白激酶信号转导通路的影响

目的:探讨牛膝含药血清对骨关节炎软骨细胞P38丝裂原活化蛋白激酶信号转导通路的影响.方法:将20只雄性新西兰大白兔随机分为空白对照组、模型组、P38阻断剂组及含药血清组,每组5只.分组后含药血清组大白兔以牛膝水煎剂灌胃(2.5 g· kg-1),其余各组以等量生理盐水灌胃,每天2次,共3d.3d后静脉采血,分别配成10％含药血清和10％空白血清的DMEM培养液保存备用.除空白对照组外,其余各组大白兔均采用Hulth法行兔膝骨关节炎造模,空白对照组行假手术.造模成功后处死实验兔分离兔膝关节软骨进行软骨细胞培养,对空白对照组、模型组的第3代软骨细胞以空白血清进行干预,P38阻断剂组以SB203580进行干预,含药血清组以牛膝含药血清进行干预.血清干预结束后,分别采用免疫荧光技术和Western Blot技术检测各组软骨细胞磷酸化P38丝裂原活化蛋白激酶及Ⅱ型胶原蛋白含量.结果:①免疫荧光检测结果.各组细胞均有磷酸化P38丝裂原活化蛋白激酶阳性表达,其中模型组呈强阳性表达,P38阻断剂组及含药血清组略弱,空白对照组最弱;各组细胞均有Ⅱ型胶原蛋白阳性表达,其中空白对照组呈强阳性表达,P38阻断剂组及含药血清组略弱,模型组最弱.②Western Blot检测结果.各组磷酸化P38丝裂原活化蛋白激酶含量比较,差异有统计学意义(F =3.872,P=0.038).进一步两两比较,空白对照组(0.463±0.007)小于模型组(0.856 ±0.007)、P38阻断剂组(0.576±0.005)及含药血清组(0.508±0.004),差异有统计学意义(P =0.008;P=0.036;P=0.042);模型组大于P38阻断剂组和含药血清组(P =0.025;P=0.019);P38阻断剂组与含药血清组比较,差异无统计学意义(P=0.058).各组细胞Ⅱ型胶原蛋白含量比较,差异有统计学意义(F=3.963,P=0.034).进一步两两比较,空白对照组(0.884±0.007)大于模型组(0.434±0.007)、P38阻断剂组(0.616±0.003)及含药血清组(0.565±0.008),差异有统计学意义(P =0.007;P =0.031;P =0.038);模型组小于P38阻断剂组和含药血清组(P =0.035;P=0.028);P38阻断剂组与含药血清组比较,差异无统计学意义(P =0.066).结论:牛膝含药血清能阻断骨关节炎软骨细胞P38丝裂原活化蛋白激酶信号转导通路,进而保护软骨细胞,其效果与SB203580相当.     

牛蒡子苷元对体外培养软骨细胞Ⅱ型胶原表达的影响

目的:探讨牛蒡子苷元(Arctigenin,ARC-G)对软骨细胞的增殖,及对Ⅱ型胶原(Collagen Ⅱ,Col Ⅱ)、Y染色体性别决定相关高泳动蛋白盒基因9(SRY-related high mobility group-box gene 9,SOX9)和基质金属蛋白酶-13(Matrix Metalloproteinase-13,MMP-13)表达的影响。方法:体外分离培养软骨细胞,取第1代细胞进行实验干预。实验分为空白组(ARC-0组)、低浓度牛蒡子苷元组(ARC-L组)和高浓度牛蒡子苷元组(ARC-H组)。各组分别予相应干预措施处理48h后,以SABC免疫细胞化学染色法观察Col Ⅱ的表达情况;以CCK-8法检测软骨细胞的增殖情况;以Real-time quantitative PCR检测Col Ⅱ,SOX9及MMP-13 mRNA的表达情况;以酶联免疫吸附法(ELISA)检测细胞培养上清液中Col Ⅱ的含量。结果:1)ARC-L组和ARC-H组的Col Ⅱ阳性染色强度均强于ARC-0组,其中ARC-H组染色最强;2)与ARC-0组相比,在不同时间点ARC-L组和ARC-H组均可促进软骨细胞的增殖,且ARC-H组促增殖作用更显著,除24h和96h的ARC-L组外其余各时间点差异均有统计学意义(P0.05);3)与ARC-0组相比,ARC-L组和ARC-H组均可上调ColⅡ和SOX9 mRNA的表达,下调MMP-13 mRNA的表达,且ARC-H组作用更为显著,除ARC-L组Col Ⅱ及MMP-13 mRNA外,差异均有统计学意义(P0.05);4)与ARC-0组相比,ARC-L组和ARC-H组均可促进Col Ⅱ蛋白的表达,且ARC-H组作用更为显著,除ARC-0组和ARC-L组外,差异均有统计学意义(P0.05)。结论:牛蒡子苷元可通过上调SOX9和Col Ⅱ mRNA的表达,下调MMP-13 mRNA的表达以促进Col Ⅱ蛋白的合成。     

牛膝醇提物诱导兔骨髓间充质干细胞软骨定向分化的实验研究

目的:观察牛膝醇提物诱导兔骨髓间充质干细胞(BMSCs)软骨定分化的作用。方法:密度梯度离心联合骨髓贴壁法分离培养新西兰大白兔BMSCs,取P3代细胞随机分成5组(空白组、完全诱导组、牛膝醇提物低剂量组、牛膝醇提物中剂量组、牛膝醇提物高剂量组),连续诱导培养21d,倒置相差显微镜观察细胞形态,免疫细胞学检测Ⅱ型胶原蛋白荧光表达,qRT-PCR检测软骨分化标记基因Sox9、蛋白聚糖、Ⅱ型胶原mRNA表达情况,Western Blot检测Sox9、蛋白聚糖、Ⅱ型胶原蛋白表达水平。结果:牛膝醇提物高、中、低剂量组与空白组相比Ⅱ型胶原蛋白荧光阳性表达明显;牛膝醇提物高、中剂量组与空白组相比软骨分化标记基因Sox9、蛋白聚糖、Ⅱ型胶原明显增加(P0.05),Western Blot验证Sox9、蛋白聚糖、Ⅱ型胶原蛋白表达明显(P0.05),其中牛膝醇提物高剂量组效果最佳(P0.01),与完全诱导组比较差异无统计学意义(P0.05)。结论:牛膝醇提物能够诱导兔BMSCs成软骨分化,其具体作用机制有待进一步研究。     

补肾活血汤含药血清干预体外培养大鼠骨髓间充质干细胞成软骨分化及补肾活血汤联合骨髓间充质干细胞治疗大鼠膝骨关节炎的实验研究

目的:观察补肾活血汤含药血清对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow stem cell,BMSC)成软骨分化的作用,及补肾活血汤联合BMSC治疗大鼠膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)的作用。方法:从4周龄SD大鼠股骨中分离培养BMSC,以8周龄SD大鼠制备补肾活血汤含药血清和空白血清。选择体外培养的第3代BMSC,分为3组,分别加入含10%空白血清的DMEM培养液(空白组)、含10%空白血清的DMEM培养液及基础诱导液(诱导组)、含10%补肾活血汤含药血清的DMEM培养液及基础诱导液(含药血清组),干预后分别进行甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原免疫组化染色,并以Real-time PCR法检测各组细胞中Ⅱ型胶原mRNA、聚集蛋白聚糖mRNA的水平。取18只8周龄SD大鼠,随机分为模型组、BMSC组及联合组,每组6只。通过切断右前交叉韧带对各组大鼠进行KOA造模。造模术后1周,向BMSC组与联合组大鼠右侧膝关节腔内注射5×10~6个·m L^-1BMSC-PBS溶液(每次0.1 m L,每周1次),向模型组大鼠右侧膝关节腔注射等量PBS溶液;联合组在关节腔注射的基础上每天以补肾活血汤灌胃(每次4 m L,每天1次)。干预8周后处死大鼠,取右侧膝关节软骨及软骨下骨组织,HE染色后在光学显微镜下观察。结果:干预7 d后,含药血清组细胞甲苯胺蓝染色呈阳性,细胞质呈蓝紫色;空白组和诱导组染色均为阴性。干预14 d后,含药血清组染色进一步加深,染色面积增大,呈明显的紫蓝色;空白组染色为阴性,诱导组可见少量蓝紫色染色。干预7 d、14 d后,Ⅱ型胶原免疫组化染色结果显示,空白组细胞均未见明显阳性染色,诱导组及含药血清组细胞胞浆和细胞间质内呈棕黄色或棕褐色染色,其中干预14 d后含药血清组细胞内染色深于诱导组。干预7 d后,3组大鼠BMSC中Ⅱ型胶原mRNA水平、聚集蛋白聚糖mRNA水平比较,组间差异均有统计学意义(1.02±0.23,1.33±0.11,2.11±0.23,F=47.181,P=0.000;1.03±0.32,1.36±0.16,1.93±0.10,F=26.508,P=0.000)。含药血清组的Ⅱ型胶原mRNA水平、聚集蛋白聚糖mRNA水平均高于空白组和诱导组(P=0.000,P=0.000;P=0.000,P=0.000),诱导组的Ⅱ型胶原mRNA水平、聚集蛋白聚糖mRNA水平均高于空白组(P=0.017;P=0.029)。药物干预8周后,模型组大鼠膝关节软骨表面粗糙,破坏严重,可见明显纤维增生;BMSC组软骨可见部分修复,表面仍较粗糙,细胞纤维化不明显;联合组关节软骨面光滑,软骨表面磨损不明显,无软骨表面纤维化。结论:补肾活血汤含药血清能有效促进体外培养的大鼠BMSC向软骨细胞分化;补肾活血汤灌胃联合BMSC膝关节腔内注射能有效防治KOA大鼠膝关节软骨破坏。     

跳骨片含药血清抑制脂多糖诱导的软骨细胞炎症反应的作用机制研究

目的:探讨跳骨片含药血清抑制脂多糖诱导的软骨细胞炎症反应的作用机制。方法:将10只8周龄雄性SD大鼠随机分为跳骨片组和空白组,跳骨片组以0.32 g·kg-1剂量的跳骨片灌胃,空白组给予等量生理盐水灌胃;每天灌胃1次,连续7 d;末次灌胃1 h后,经腹主动脉取血,分别制备跳骨片含药血清和空白血清,低温保存备用。从10只4周龄SD大鼠膝关节软骨中分离软骨细胞并培养,光学显微镜下观察软骨细胞形态,并用Ⅱ型胶原酶免疫组化鉴定。将培养好的第2代软骨细胞随机分为空白血清组、模型组、跳骨片含药血清组,其中空白血清组以含10%空白血清的培养基(dulbecco modified eagle medium,DMEM)培养;模型组以浓度为10 ng·mL-1的脂多糖和含10%空白血清的DMEM培养;跳骨片含药血清组以浓度为10 ng·mL-1的脂多糖和含10%跳骨片含药血清的DMEM培养;3组均连续干预培养8 h,采用酶联免疫吸附法检测软骨细胞基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)3、MMP9含量,采用荧光定量RT-PCR法检测软骨细胞中Wnt/β-catenin信号通路相关基因表达水平,采用Western blot法检测软骨细胞中β-链蛋白(β-catenin)、卷曲蛋白-2(Frizzled-2)的蛋白表达量,采用免疫荧光检测法检测软骨细胞中β-catenin、糖原合成酶激酶-3β(glycogen synthasc kinase-3β,GSK-3β)、蛋白多糖1(proteoglycans 1,PGS1)的蛋白表达量。结果:(1)软骨细胞免疫组化鉴定结果。第2代软骨细胞胞浆及细胞膜呈棕黄色阳性染色,具有典型的软骨细胞生物学特征。(2)软骨细胞MMP3、MMP9含量。脂多糖干预8 h后,空白血清组、模型组和跳骨片含药血清组的软骨细胞MMP3、MMP9含量比较,组间差异均有统计学意义[(34.019±1.036)ng·mL-1,(44.645±2.473)ng·mL-1,(32.941±1.792)ng·mL-1,F=36.060,P=0.000;(1.348±0.038)ng·mL-1,(1.562±0.112)ng·mL-1,(1.331±0.015)ng·mL-1,F=11.319,P=0.000];模型组软骨细胞MMP3、MMP9含量均高于空白血清组(LSD-t=-7.016,P=0.000;LSD-t=-3.768,P=0.003);跳骨片含药血清组软骨细胞MMP3、MMP9含量均低于模型组(LSD-t=7.652,P=0.000;LSD-t=4.066,P=0.002);空白血清组软骨细胞MMP3、MMP9含量与跳骨片含药血清组比较,差异均无统计意义(LSD-t=0.635,P=0.549;LSD-t=0.299,P=0.770)。(3)软骨细胞中Wnt/β-catenin信号通路相关基因的表达。脂多糖干预8 h后,空白血清组、模型组和跳骨片含药血清组软骨细胞中β-catenin、GSK-3β、Frizzled-2、Wnt-4、CKI-ε基因表达量比较,组间差异均有统计学意义(1.000±0.275,2.258±0.206,1.431±0.304,F=36.709,P=0.000;1.000±0.133,0.417±0.104,0.842±0.094,F=29.259,P=0.000;1.000±0.191,1.737±0.238,1.445±0.337,F=7.027,P=0.015;1.000±0.341,3.801±0.579,1.876±0.388,F=71.903,P=0.000;1.000±0.309,2.208±0.708,1.441±0.421,F=64.178,P=0.000);模型组软骨细胞中β-catenin、Frizzled-2、Wnt-4、CKI-ε基因表达量均高于空白血清组(LSD-t=-8.431,P=0.000;LSD-t=-3.723,P=0.005;LSD-t=8.062,P=0.000;LSD-t=-11.235,P=0.000),GSK-3β基因表达量低于空白血清组(LSD-t=7.397,P=0.000);跳骨片含药血清组软骨细胞中β-catenin、Frizzled-2、Wnt-4、CKI-ε基因表达量均低于模型组(LSD-t=5.541,P=0.000;LSD-t=1.477,P=0.017;LSD-t=8.062,P=0.000;LSD-t=6.882,P=0.000),GSK-3β基因表达量高于模型组(LSD-t=-5.387,P=0.000);空白血清组软骨细胞中β-catenin、Wnt-4、CKI-ε基因表达量均低于跳骨片含药血清组(LSD-t=-2.289,P=0.018;LSD-t=-3.658,P=0.005;LSD-t=-4.352,P=0.002);空白血清组软骨细胞中GSK-3β、Frizzled-2基因表达量与跳骨片含药血清组比较,差异均无统计学意义(LSD-t=2.009,P=0.075;LSD-t=-3.658,P=0.051)。(4)软骨细胞中β-catenin、Frizzled-2的蛋白表达。脂多糖干预8 h后,空白血清组、模型组和跳骨片含药血清组软骨细胞中β-catenin、Frizzled-2蛋白表达量比较,组间差异均有统计学意义(0.449±0.063,0.746±0.156,0.549±0.056,F=5.323,P=0.026;1.348±0.038,1.562±0.112,1.331±0.015,F=6.291,P=0.034);模型组软骨细胞中β-catenin、Frizzled-2蛋白表达量高于空白血清组(LSD-t=-11.235,P=0.005;LSD-t=-3.104,P=0.021);跳骨片含药血清组软骨细胞中β-catenin、Frizzled-2蛋白表达量低于模型组(LSD-t=6.883,P=0.037;LSD-t=3.039,P=0.023);空白血清组软骨细胞中β-catenin蛋白表达量低于跳骨片含药血清组(LSD-t=-4.352,P=0.002);空白血清组软骨细胞中Frizzled-2蛋白表达量与跳骨片含药血清组比较,差异无统计学意义(LSD-t=-0.065,P=0.950)。(5)软骨细胞中β-catenin、GSK-3β、PGS1的蛋白表达。脂多糖干预8 h后,软骨细胞中β-catenin、GSK-3β、PGS1蛋白染色明显,呈绿色;空白血清组、模型组和跳骨片含药血清组软骨细胞中β-catenin、GSK-3β、PGS1蛋白表达量比较,组间差异均有统计学意义(0.014±0.002,0.029±0.006,0.018±0.002,F=9.910,P=0.013;0.380±0.011,0.237±0.015,0.287±0.002,F=56.639,P=0.000;0.034±0.003,0.022±0.002,0.029±0.003,F=27.232,P=0.001);模型组软骨细胞β-catenin蛋白表达量高于空白血清组(LSD-t=-4.103,P=0.006),GSK-3β、PGS1蛋白表达量低于空白血清组(LSD-t=1.048,P=0.000;t=7.365,P=0.000);跳骨片含药血清组软骨细胞β-catenin蛋白表达量低于模型组(LSD-t=-3.548,P=0.012),GSK-3β、PGS1蛋白表达量高于模型组(LSD-t=-3.657,P=0.011;LSD-t=-3.273,P=0.017);空白血清组软骨细胞中β-catenin蛋白表达量与跳骨片含药血清组比较,差异无统计学意义(LSD-t=-0.554,P=0.599);空白血清组软骨细胞中GSK-3β、PGS1蛋白表达量高于跳骨片含药血清组(LSD-t=6.827,P=0.000;LSD-t=4.092,P=0.010)。结论:跳骨片含药血清可以抑制脂多糖诱导的软骨细胞炎症反应,延缓关节软骨退变。其作用机制可能与Wnt/β-catenin信号通路的调控有关,其中β-catenin、Frizzled-2、GSK-3β、Wnt-4、CKI-ε基因可能是该信号通路的重要靶点。但是由于引起OA的因素众多且跳骨片含药血清成分多且复杂,有待于进一步研究证实。     

负载microRNA-27b-骨髓间充质干细胞来源外泌体的软骨细胞-聚乳酸羟基乙酸共聚物骨软骨复合体移植治疗软骨缺损的实验研究

目的:探讨负载microRNA-27b(miR-27b)-骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)来源外泌体(exosomes,exo)的软骨细胞(chondrocytes,chon)-聚乳酸羟基乙酸共聚物[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA]骨软骨复合体移植治疗软骨缺损的效果及作用机制。方法:(1)培养BMSC并制备BMSC来源exo(BMSC-exo),观察BMSC-exo的形态,测定BMSC-exo的粒径和Zeta电位,并采用蛋白质印迹法(Western Blot)检测BMSC-exo表面标记蛋白CD9和CD63。(2)将培养至第2或第3代的BMSC分为2组,BMSC组于RPMI-1640培养基中培养,不进行干预,miR-27b-BMSC组采用miR-27b过表达的重组腺病毒感染;培养24 h后,制备BMSC-exo和miRNA-27b-BMSC-exo,并分别提取BMSC、BMSC-exo、miRNA-27b-BMSC、miRNA-27b-BMSC-exo的RNA,采用实时定量PCR检测miR-27b的表达。(3)分别采用Dil细胞膜红色荧光探针和Hoechst33258染色试剂给miR-27b-BMSC-exo和大鼠软骨细胞染色,于荧光显微镜下观察大鼠软骨细胞对miR-27b-BMSC-exo的摄取情况。(4)将大鼠软骨细胞分为2组,BMSC-exo组接种于BMSC-exo终浓度为80μg·mL^-1的RPMI-1640培养基中,miR-27b-BMSC-exo组接种于miR-27b-BMSC-exo终浓度为80μg·mL^-1的RPMI-1640培养基中;培养4 h后,采用实时定量PCR检测miR-27b的表达。(5)将大鼠软骨细胞分为4组,对照组于RPMI-1640培养基中培养,不进行干预,白细胞介素(interleukin,IL)-1β组在IL-1β终浓度为10 ng·mL^-1的RPMI-1640培养基中培养,miR-27b-BMSC-exo组在IL-1β终浓度为10 ng·mL^-1、miR-27b-BMSC-exo终浓度为80μg·mL^-1的RPMI-1640培养基中培养,BMSC-exo组在IL-1β终浓度为10 ng·mL^-1、BMSC-exo终浓度为80μg·mL^-1的RPMI-1640培养基中培养;分别于培养0 h、1 h、2 h、3 h、4 h和8 h,采用MTT法测定各组大鼠软骨细胞活力;培养24 h后,提取各组大鼠软骨细胞总蛋白,采用Western Blot检测软骨损伤相关蛋白半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(cysteine aspartic acid specific protease,caspase)-3、caspase-9、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-13的表达。(6)取18只8周龄SD雌性大鼠,于SD大鼠的左后肢股骨远端滑车沟槽制造直径4.5 mm、深度1 mm的软骨缺损,建立软骨缺损SD大鼠模型;将18只软骨缺损SD大鼠模型随机分为3组,对照组植入chon-PLGA骨软骨复合体,miR-27b-BMSC-exo组植入miR-27b-BMSC-exo-chon-PLGA骨软骨复合体,BMSC-exo组植入BMSC-exo-chon-PLGA骨软骨复合体;饲养12周后处死SD大鼠,观察软骨修复效果,免疫组织化学染色检测软骨损伤修复标志蛋白Ⅱ型胶原蛋白、MMP-13的表达;提取SD大鼠软骨组织总蛋白,采用Western Blot检测软骨损伤相关蛋白caspase-3、caspase-9、MMP-13的表达。结果:(1)BMSC-exo的鉴定结果。BMSC-exo为圆盘形囊泡状膜结构,粒径92~115 nm,数量占比最高的BMSC-exo的粒径为106 nm;BMSC-exo的Zeta电位为(-22.13±2.1)mV。BMSC-exo表面标记物CD9和CD63在BMSC-exo组的表达量显著高于BMSC组(相对灰度值:6.513±0.714,1.001±0.021,t=18.902,P=0.000;7.564±0.636,1.026±0.027,t=25.158,P=0.000)。(2)miR-27b表达的检测结果。miR-27b在miR-27b-BMSC组BMSC中的表达量高于BMSC组(相对表达量:46.785±8.153,1.000±0.280,t=13.748,P=0.000);miR-27b在miR-27b-BMSC组exo中的表达量高于BMSC组(相对表达量:34.825±8.612,1.000±0.325,t=9.621,P=0.000)。(3)miR-27b-BMSC-exo的摄取情况。大鼠软骨细胞和miR-27b-BMSC-exo共培养4 h,miR-27b-BMSC-exo被大鼠软骨细胞摄取。(4)共培养后大鼠软骨细胞中miR-27b表达的检测结果。miR-27b在miR-27b-BMSC-exo组大鼠软骨细胞中的表达量高于BMSC-exo组(相对表达量:3.315±0.523,1.000±0.244,t=9.826,P=0.000)。(5)大鼠软骨细胞活力测定结果。时间因素与分组因素存在交互效应(F=2.836,P=0.049)。4组大鼠软骨细胞活力总体比较,差异有统计学意义,即存在分组效应(F=11.345,P=0.049)。培养前及培养1 h、2 h,大鼠软骨细胞活力的组间差异无统计学意义(F=0.047,P=0.406;F=0.765,P=0.189;F=2.095,P=0.063);培养3 h、4 h、8 h,大鼠软骨细胞活力的组间差异有统计学意义(F=4.720,P=0.039;F=7.421,P=0.021;F=95.348,P=0.000),IL-1β组的大鼠软骨细胞活力小于对照组、miR-27b-BMSC-exo组、BMSC-exo组(3 h:P=0.002,P=0.011,P=0.026;4 h:P=0.002,P=0.002,P=0.006;8 h:P=0.004,P=0.004,P=0.011),miR-27b-BMSC-exo组的大鼠软骨细胞活力大于对照组和BMSC-exo组(3 h:P=0.019,P=0.023;4 h:P=0.015,P=0.002;8 h:P=0.003,P=0.029)。不同时间点大鼠软骨细胞活力总体比较,差异无统计学意义,即不存在时间效应(F=0.258,P=0.083)。(6)大鼠软骨细胞中软骨损伤相关蛋白表达的检测结果。切割-caspase-3、切割-caspase-9和MMP-13的表达量组间比较,差异有统计学意义(F=15.691,P=0.024;F=98.021,P=0.002;F=76.312,P=0.004),IL-1β组大鼠软骨细胞中切割-caspase-3、切割-caspase-9和MMP-13的表达量均高于对照组、miR-27b-BMSC-exo组、BMSC-exo组(切割-caspase-3:P=0.025,P=0.020,P=0.006;切割-caspase-9:P=0.011,P=0.008,P=0.036;MMP-13:P=0.034,P=0.003,P=0.009);miR-27b-BMSC-exo组大鼠软骨细胞中切割-caspase-3、切割-caspase-9和MMP-13的表达量均低于BMSC-exo组(P=0.023,P=0.010,P=0.007)。(7)SD大鼠软骨缺损修复效果。直视下观察,miR-27b-BMSC-exo组SD大鼠软骨缺损修复效果优于对照组和BMSC-exo组。病理染色结果显示,对照组软骨层较薄,边缘不规则,软骨下骨和软骨无界限;miR-27b-BMSC-exo组和BMSC-exo组软骨层较厚,边缘光滑,软骨下骨和软骨界限清晰,且miR-27b-BMSC-exo组透明软骨修复效果优于BMSC-exo组。(8)软骨损伤修复标志蛋白表达的检测结果。免疫组织化学染色显示,对照组和BMSC-exo组SD大鼠软骨组织中MMP-13高表达,miR-27b-BMSC-exo组SD大鼠软骨组织中MMP-13低表达;对照组SD大鼠软骨组织中Ⅱ型胶原蛋白低表达,BMSC-exo组和miR-27b-BMSC-exo组SD大鼠软骨组织中Ⅱ型胶原蛋白高表达。MMP-13、Ⅱ型胶原蛋白表达阳性率的组间比较,差异有统计学意义(F=126.178,P=0.002;F=209.24,P=0.001)。miR-27b-BMSC-exo组SD大鼠软骨组织中Ⅱ型胶原蛋白表达量高于对照组和BMSC-exo组(P=0.005,P=0.012),MMP-13的表达量低于对照组和BMSC-exo组(P=0.029,P=0.014)。(9)SD大鼠软骨组织中软骨损伤相关蛋白表达的检测结果。切割-caspase-3、切割-caspase-9和MMP-13表达量的组间比较,差异有统计学意义(F=15.126,P=0.026;F=33.151,P=0.019;F=53.522,P=0.016),miR-27b-BMSC-exo组切割-caspase-3、切割-caspase-9和MMP-13的表达量均低于对照组和BMSC-exo组(切割-caspase-3:P=0.003,P=0.006;切割-caspase-9:P=0.001,P=0.019;MMP-13:P=0.007,P=0.008)。结论:miR-27b-BMSC-exo-chon-PLGA骨软骨复合体移植治疗软骨缺损,治疗效果显著,其作用机制可能与抑制caspase-3、caspase-9以及MMP-13的表达、促进Ⅱ型胶原蛋白的表达有关。     

黄芪甲苷对人膝骨关节炎退变关节软骨细胞基质金属蛋白酶-1及基质金属蛋白酶-3mRNA表达的影响

目的：研究黄芪甲苷对人膝骨关节炎退变关节软骨细胞基质金属蛋白酶-1及基质金属蛋白酶-3mRNA表达的影响。方法：取膝骨关节炎患者膝关节软骨进行细胞培养,将培养的软骨细胞分离传代后取第3代细胞,通过HE染色、甲苯胺蓝染色和Ⅱ型胶原免疫荧光染色进行软骨细胞鉴定,并进行基质金属蛋白酶-1和基质金属蛋白酶-3免疫荧光染色。观察软骨细胞退变情况后将其分为6组,A组不进行干预;B组加入25 mmol.L-1黄芪甲苷;C组加入50 mmol.L-1黄芪甲苷;D组加入75 mmol.L-1黄芪甲苷;E组加入100 mmol.L-1黄芪甲苷;F组加入500 mmol.L-1黄芪甲苷。分别于培养开始后4 h、8 h、24 h、48 h、72 h 5个时间点,采用实时荧光定量聚合酶链式反应检测各组退变软骨细胞内基质金属蛋白酶-1和基质金属蛋白酶-3mRNA表达的情况。结果：①形态观察。原代细胞中梭形细胞和多角形细胞并存,细胞核偏于细胞的一侧而贴近细胞膜,细胞纤丝较长。HE染色细胞质为红色,胞膜呈蓝色;甲苯胺蓝染色细胞质和胞膜均呈深蓝色;Ⅱ型胶原染色阳性为绿色荧光,细胞核采用4’,6-二脒基-2-苯基吲哚复染,在不同波段荧光激发下,胞浆和胞膜可见清晰绿色荧光,细胞核区域未见明显绿色荧光,证明培养细胞表达特征性基因Ⅱ型胶原,主要分布在胞浆和细胞膜上,证明所培养的细胞为软骨细胞。基质金属蛋白酶-1和基质金属蛋白酶-3免疫荧光染色可见清晰绿色荧光,软骨细胞以多角形多见。②基质金属蛋白酶-1mRNA表达。不同时间点间软骨细胞基质金属蛋白酶-1mRNA表达水平有差异（F=11.027,P=0.000）;不同组间软骨细胞基质金属蛋白酶-1mRNA表达水平有差异（F=102.345,P=0.000）,A组高于B组、C组、D组、E组（P=0.000;P=0.000;P=0.000;P=0.000）,F组高于A组、B组、C组、D组、E组（P=0.009;P=0.000;P=0.000;P=0.000;P=0.000）;时间因素和组间因素存在交互效应（F=8.258,P=0.000）。③基质金属蛋白酶-3mRNA表达。不同时间点间软骨细胞基质金属蛋白酶-3mRNA表达水平有差异（F=12.316,P=0.000）;不同组间软骨细胞基质金属蛋白酶-3mRNA表达水平有差异（F=66.112,P=0.000）,A组高于B组、C组、D组、E组（P=0.008;P=0.000;P=0.000;P=0.000）,F组高于A组、B组、C组、D组、E组（P=0.000;P=0.000;P=0.000;P=0.000;P=0.000）;时间因素和组间因素存在交互效应（F=14.846,P=0.000）。结论：低浓度的黄芪甲苷能通过抑制退变软骨细胞合成基质金属蛋白酶-1和基质金属蛋白酶-3,延缓软骨细胞退变;浓度过高则会促进退变软骨细胞合成基质金属蛋白酶-1和基质金属蛋白酶-3,加速软骨细胞退变。     

加味阳和汤对早期膝骨关节炎兔关节软骨的影响

目的:观察加味阳和汤对早期膝骨关节炎兔关节软骨的影响。方法:将30只6月龄普通级健康新西兰大白兔随机分为空白组、模型组和实验组,每组10只。除空白组外,其余2组动物均按照改良Hulth法对右侧膝关节进行早期膝骨关节炎造模。造模成功后,实验组动物以加味阳和汤灌胃,模型组动物以等量生理盐水灌胃,连续4周。药物干预结束后,对膝关节进行X线检查和解剖学大体观察,并于胫骨平台内侧取关节软骨制作HE染色切片,光镜下观察软骨改变,按照Mankin评分标准进行评分。结果:1X线观察。空白组兔膝关节关节间隙对称,关节面光滑平整,无明显增生;模型组可见膝关节内侧间隙基本消失,呈内翻畸形,股骨内侧髁变大,胫骨内侧平台不平整,股骨内髁及胫骨内侧平台可见大量增生骨赘;实验组可见膝关节间隙不平整,内侧间隙变窄,程度较模型组轻,股骨内髁、胫骨内侧平台有少量骨赘形成,但较模型组变化小。2大体观察。按软骨形态退化程度由轻至重分级,空白组Ⅰ级9只、Ⅱ级1只,模型组Ⅱ级3只、Ⅲ级7只,实验组Ⅱ级5只、Ⅲ级5只。3组兔膝关节关节软骨形态比较,空白组最好、实验组次之、模型组最差(R空白组=5.90,R模型组=21.35,R实验组=19.25;χ2=20.524,P=0.000)。3镜下观察。3组兔关节软骨Mankin评分分别为(0.550±0.675)分、(7.950±1.535)分、(4.300±1.337)分,组间比较差异有统计学意义(F=89.233,P=0.000);空白组评分低于模型组和实验组(P=0.000,P=0.000),模型组高于实验组(P=0.000)。结论:加味阳和汤可抑制早期膝骨关节炎兔关节软骨的退变,这可能是其治疗早期膝骨关节炎的作用机制之一。     

牛膝总皂苷含药关节液对骨关节炎体外软骨细胞增殖及凋亡的实验研究

目的:观察牛膝总皂苷(TSA)含药关节液对兔骨关节炎(OA)体外软骨细胞增殖及凋亡的影响。方法:将30只兔分为TSA组、硫酸氨基葡萄糖组、空白对照组,每组10只,分别予TSA、硫酸氨基葡萄糖、蒸馏水灌胃7d后制备含药关节液;进行OA造模,鉴定OA造模成功后体外提取关节软骨细胞进行培养、鉴定。将P3代软骨细胞分为TSA组、硫酸氨基葡萄糖组、空白对照组、经典软骨增殖组,分别用10%TSA含药关节液+10%FBS+DMEM∶F12(1∶1)培养液、10%硫酸氨基葡萄糖含药关节液+10%FBS+DMEM∶F12(1∶1)培养液、10%空白含药关节液+10%FBS+DMEM∶F12(1∶1)培养液、10%FBS+DMEM∶F12(1∶1)培养液进行培养,对培养后的软骨细胞进行细胞形态学观察,用CCK-8法检测细胞增殖情况,免疫荧光染色检测Ⅱ型胶原蛋白表达,Annexin V-PE/7-AAD双染流式细胞仪检测细胞凋亡率。结果:OA软骨细胞体外分离成功,经甲苯胺蓝染色鉴定细胞为软骨细胞来源;CCK-8法观察四组细胞生长曲线,绘制的生长曲线符合Logistic生长曲线规律,TSA组在第2～7天细胞增殖速度明显高于其它3组,差异有统计学意义(P0.05);连续培养7d后,与空白对照组比较,TSA组Ⅱ型胶原蛋白表达显著,差异有统计学意义(P0.01),硫酸氨基葡萄糖组、经典软骨增殖组Ⅱ型胶原蛋白表达明显,差异有统计学意义(P0.05);流式细胞仪检测显示,与空白对照组(总凋亡率为17.61%±1.19%)比较,经典软骨增殖组(总凋亡率为16.50%±1.42%)细胞凋亡减少不明显,差异无统计学意义(P0.05)。与空白对照组比较,TSA组(总凋亡率为5.15%±1.96%)、硫酸氨基葡萄糖组(总凋亡率为7.76%±1.72%)细胞凋亡减少明显,差异有统计学意义(P0.01)。结论:TSA含药关节液能有效提高细胞活力、促进软骨细胞增殖、提高Ⅱ型胶原蛋白表达,且降低软骨细胞早期、晚期凋亡率,对证实TSA是牛膝作用于软骨细胞的主要物质基础具有重要意义。     

六味地黄丸对兔椎间盘退变模型椎间盘组织中Ⅰ、Ⅱ型胶原表达的影响

目的:观察六味地黄丸对兔椎间盘退变模型椎间盘组织中Ⅰ、Ⅱ型胶原表达的影响。方法:将80只新西兰兔随机分为空白组、假手术组、模型组和六味地黄组,每组20只。模型组、六味地黄组手术暴露L4~5和L5~6椎间隙,随机选择1个椎间盘注射肿瘤坏死因子α进行椎间盘退变造模,并以咬骨钳咬除该椎间盘上位椎体横突进行标记;假手术组经相同手术入路暴露L4~5和L5~6椎间隙,不做任何处理后缝合;空白组不进行任何手术干预。造模术后3 d开始,六味地黄组按26 mg·kg-1以六味地黄胶囊混悬液灌胃,其余3组以等量生理盐水灌胃,每天1次,共8周。分别于药物干预开始后2、4、6、8周,从各组随机选取5只兔子处死,模型组和六味地黄组手术取出造模椎间盘,空白组和假手术组随机选择L4~5或L5~6椎间盘取出。分别采用聚合酶链式反应法和Western Blot法测定椎间盘组织中Ⅰ、Ⅱ型胶原的mRNA和蛋白表达水平。结果:药物干预2、4、6、8周后,4组兔子椎间盘组织Ⅰ型胶原mRNA表达水平比较,组间差异均有统计学意义[(0.064 8±0.009 8),(0.068 6±0.012 7),(0.192 0±0.040 6),(0.124 6±0.012 0),F=49.752,P=0.000;(0.066 0±0.010 0),(0.077 1±0.011 8),(0.252 4±0.039 9),(0.164 1±0.018 1),F=79.537,P=0.000;(0.071 2±0.011 2),(0.089 1±0.008 1),(0.326 3±0.028 5),(0.176 3±0.015 0),F=236.726,P=0.000;(0.094 1±0.012 0),(0.155 0±0.003 8),(0.451 4±0.039 6),(0.205 8±0.018 1),F=201.055,P=0.000];模型组Ⅰ型胶原mRNA表达水平高于空白组、假手术组和六味地黄组(P=0.000,P=0.015,P=0.002,P=0.000;P=0.013,P=0.002,P=0.000,P=0.015;P=0.002,P=0.012,P=0.000,P=0.000)。空白组和假手术组的Ⅰ型胶原mRNA表达水平各时间点间比较,差异均无统计学意义(F=50.563,P=0.132;F=80.352,P=0.634);模型组和六味地黄组的Ⅰ型胶原mRNA表达水平各时间点间比较,差异均有统计学意义(F=193.635,P=0.000;F=284.736,P=0.000),Ⅰ型胶原mRNA表达水平均逐渐增高(P=0.004,P=0.002,P=0.000;P=0.000,P=0.003,P=0.001)。药物干预2、4、6、8周后,4组兔子椎间盘组织Ⅱ型胶原mRNA表达水平比较,组间差异均有统计学意义[(0.042 7±0.008 0),(0.041 2±0.005 8),(0.011 6±0.002 1),(0.031 7±0.005 6),F=42.696,P=0.000;(0.038 8±0.004 3),(0.037 3±0.004 3),(0.011 5±0.001 8),(0.031 1±0.003 5),F=108.110,P=0.000;(0.030 3±0.005 7),(0.025 9±0.008 3),(0.007 9±0.002 7),(0.017 2±0.002 1),F=52.436,P=0.000;(0.029 3±0.006 9),(0.023 7±0.004 6),(0.005 3±0.001 0),(0.014 8±0.001 8),F=51.375,P=0.000];模型组Ⅱ型胶原mRNA表达水平低于空白组、假手术组和六味地黄组(P=0.002,P=0.001,P=0.000,P=0.001;P=0.001,P=0.000,P=0.000,P=0.001;P=0.001,P=0.002,P=0.013,P=0.000)。空白组和假手术组的Ⅱ型胶原mRNA表达水平各时间点间比较,差异均无统计学意义(F=70.463,P=0.122;F=90.362,P=0.089);模型组和六味地黄组的Ⅱ型胶原mRNA表达水平各时间点间比较,差异均有统计学意义(F=110.364,P=0.001;F=86.362,P=0.004),模型组和六味地黄组的Ⅱ型胶原mRNA表达水平均逐渐降低(P=0.002,P=0.005,P=0.003;P=0.000,P=0.001,P=0.000)。药物干预2、4、6、8周后,4组兔子椎间盘组织Ⅰ型胶原蛋白表达水平比较,组间差异均有统计学意义[(0.575 9±0.135 6),(0.599 5±0.037 4),(0.620 0±0.072 0),(0.609 6±0.032 1),F=9.288,P=0.001;(0.593 9±0.108 0),(0.647 1±0.044 8),(0.807 0±0.061 6),(0.659 9±0.105 5),F=28.883,P=0.000;(0.614 0±0.224 6),(0.685 6±0.066 5),(1.129 1±0.097 4),(0.700 1±0.086 5),F=34.957,P=0.000;(0.614 8±0.139 3),(0.742 3±0.165 3),(1.322 4±0.351 7),(0.806 0±0.094 3),F=3.296,P=0.048];模型组Ⅰ型胶原蛋白表达水平高于空白组、假手术组和六味地黄组(P=0.000,P=0.015,P=0.002,P=0.000;P=0.013,P=0.002,P=0.000,P=0.015;P=0.002,P=0.012,P=0.000,P=0.000)。空白组和假手术组的Ⅰ型胶原蛋白表达水平各时间点间比较,差异均无统计学意义(F=37.485,P=0.365;F=10.376,P=0.583);模型组和六味地黄组的Ⅰ型胶原蛋白表达水平各时间点间比较,差异均有统计学意义(F=70.362,P=0.000;F=6.375,P=0.001),模型组和六味地黄组的Ⅰ型胶原蛋白表达水平均逐渐增高(P=0.005,P=0.002,P=0.000;P=0.004,P=0.001,P=0.000)。药物干预2、4、6、8周后,4组兔子椎间盘组织Ⅱ型胶原蛋白表达水平比较,组间差异均有统计学意义[(0.605 8±0.066 5),(0.550 0±0.117 9),(0.278 0±0.053 2),(0.498 6±0.149 1),F=10.224,P=0.001;(0.553 7±0.126 5),(0.523 4±0.078 4),(0.258 2±0.037 8),(0.479 7±0.090 8),F=11.627,P=0.000;(0.546 8±0.120 8),(0.494 8±0.139 8),(0.219 0±0.099 2),(0.440 5±0.052 7),F=13.543,P=0.003;(0.494 8±0.042 5),(0.433 7±0.061 9),(0.131 9±0.012 8),(0.392 9±0.107 0),F=13.979,P=0.000];模型组Ⅱ型胶原蛋白表达水平低于空白组、假手术组和六味地黄组(P=0.002,P=0.001,P=0.000,P=0.001;P=0.001,P=0.000,P=0.000,P=0.001;P=0.001,P=0.002,P=0.013,P=0.000)。空白组和假手术组的Ⅱ型胶原蛋白表达水平各时间点间比较,差异均无统计学意义(F=17.364,P=0.092;F=15.573,P=0.175);模型组和六味地黄组的Ⅱ型胶原蛋白表达水平各时间点间比较,差异均有统计学意义(F=17.753,P=0.001;F=13.674,P=0.000),模型组和六味地黄组的Ⅱ型胶原蛋白表达水平均逐渐降低(P=0.002,P=0.004,P=0.001;P=0.000,P=0.001,P=0.000)。结论:六味地黄丸能适度下调兔椎间盘退变模型椎间盘组织中Ⅰ型胶原的表达、上调Ⅱ型胶原的表达,可在一定程度上延缓椎间盘退变进程。     

龙胆苦苷对骨性关节炎软骨细胞外基质的影响

目的：观察龙胆苦苷对骨性关节炎软骨细胞外基质保护作用的机制。方法：从关节软骨中提取软骨细胞,体外培养传至原代。随机分为空白对照组、模型组和观察组。空白对照组采用常规培养基,模型组在培养基中添加白细胞介素-1β（IL-1β）诱导构建细胞水平关节炎模型,观察组在模型组的基础上添加龙胆苦苷进行干预,在体外共培养72 h后提取RNA。采用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)等方法在基因水平检测关节软细胞外基质特异性基因Ⅱ型胶原A1、蛋白聚糖和降解酶基质金属蛋白酶-13（MMP-13）、血管性血友病因子裂解蛋白酶-5（ADAMTS-5）基因表达变化。结果：与空白对照组比较,模型组软骨细胞Ⅱ胶原蛋白A1、蛋白聚糖的表达降低,差异均有统计学意义（均P<0.01）,MMP-13、ADAMTS-5表达明显增加,差异均有统计学意义（均P<0.01）。与模型组比较,观察组中软骨细胞Ⅱ胶原蛋白A1、蛋白聚糖的表达均出现增加的趋势,其中Ⅱ胶原蛋白A1差异有统计学意义（P<0.05）,MMP-13和ADAMTS-5表达减少,差异均有统计学意义（均P<0.05）。结论：龙胆苦苷可上调软骨细胞外基质中Ⅱ胶原蛋白A1、蛋白聚糖的mRNA表达,对骨关节炎的软骨细胞具有保护作用,其作用机制主要是抑制MMP-13的生成。     

龟鹿二仙胶不同提取部位对豚鼠软骨细胞活性的影响

目的：探讨龟鹿二仙胶不同提取部位对豚鼠软骨细胞活性的影响.方法：采用溶剂极性依次递增分离法分别制备龟鹿二仙胶的三氯甲烷提取物、正丁醇提取物和水提取物.然后分别以三氯甲烷提取物（烷提组）、正丁醇提取物（醇提组）和水提取物（水提组）及生理盐水（对照组）对4组Wistar大鼠进行灌胃,制备含药血清,再分别以这些含药血清对体外培养的豚鼠软骨细胞进行干预.干预结束后分别采用免疫组织化学技术、实时荧光定量聚合酶链式反应法及酶联免疫吸附法测定经4种含药血清干预后的豚鼠软骨细胞中Ⅱ型胶原蛋白、Bcl-2和Bax基因及MMP-3水平.结果：①Ⅱ型胶原蛋白水平.4组细胞Ⅱ型胶原蛋白水平比较,差异有统计学意义[（0.178±0.002）,（0.188±0.003）,（0.177±0.003）,（0.173 ±0.001）,F=32.905,P=0.000];对照组Ⅱ型胶原蛋白水平低于其余3组（P=0.003,P=0.000,P=0.023）;醇提组高于烷提组和水提组（P=0.000,P=0.000）;烷提组和水提组比较,差异无统计学意义（P =0.367）.②Bcl-2基因和Bax基因水平.4组细胞Bcl-2基因水平比较,差异有统计学意义[（0.569±0.052）,（l.000±0.000）,（0.636±0.072）,（0.387±0.061）,F=136.767,P=0.000];对照组低于其余3组（P =0.000,P=0.000,P=0.000）;醇提组高于烷提组和水提组（P=0.000,P=0.000）;烷提组低于水提组（P=0.045）.4组细胞Bax基因水平比较,差异有统计学意义[（1.789±0.240）,（1.000 ±0.000）,（1.374±0.226）,（2.251±0.196）,F=47.445,P=0.000];对照组高于其余3组（P=0.000,P=0.000,P=0.000）;醇提组低于烷提组和水提组（P=0.000,P=0.003）;烷提组高于水提组（P=0.000）.③基质金属蛋白酶3水平.4组细胞基质金属蛋白酶3水平比较,差异有统计学意义[（11.828±0.363）ng·mL^-1,（10.685 ±0.317）ng·mL^-1,（11.397±0.314） ng·mL^-1,（13.136±0.379） ng·mL^-1,F=71.401,P=0.000];对照组高于其余3组（P =0.000     

独活寄生汤对骨关节炎软骨退变的影响及其作用机制

目的:探讨独活寄生汤对骨关节炎软骨退变的影响及其作用机制。方法:将45只8周龄雄性SD大鼠随机分为空白组、模型组、独活寄生汤组,每组15只。模型组、独活寄生汤组采用改良Hulth法建立膝骨关节炎大鼠模型,空白组不做任何处理。独活寄生汤组给予9.3 g·kg-1的独活寄生汤水煎浓缩液进行灌胃,模型组和空白组给予等剂量生理盐水灌胃;每天灌胃1次,连续灌胃12周。末次灌胃后分别取各组大鼠双侧股骨髁,采用HE染色观察关节软骨组织形态,并采用Mankin's关节软骨组织学评分法评价软骨退变程度;采用Western blot法检测软骨中G蛋白偶联信号传导系统的关键调控因子的蛋白表达情况。分别从模型组和独活寄生汤组各取50 mg关节软骨组织,采用基因芯片检测软骨基质降解基因表达情况。结果:(1)软骨组织形态。空白组关节软骨结构层次清晰,潮线完整,软骨表面较为平滑;模型组关节软骨结构层次较为紊乱,未见潮线,表层软骨膜破损,膜样结构消失并呈丝绒样;独活寄生汤组关节软骨结构层次较为清晰,软骨破坏程度比模型组轻。(2)软骨退变程度。3组大鼠关节软骨的Mankin's组织学评分比较,差异有统计学意义[(3.46±2.04)分,(12.58±2.55)分,(7.75±1.91)分,F=13.114,P=0.006];空白组和独活寄生汤组低于模型组(t=-5.114,P=0.002;t=2.709,P=0.035);空白组与独活寄生汤组比较,差异无统计学意义(t=-2.406,P=0.053)。(3)药物干预后G蛋白偶联信号传导系统关键调控因子的蛋白表达。3组大鼠G蛋白偶联信号传导系统关键调控因子Gαs、Gαq、Gαo、Gαi蛋白表达量比较,组间差异均有统计学意义[(1.59±0.09)kDa,(1.01±0.04)kDa,(1.45±0.14)kDa,F=29.760,P=0.001;(1.03±0.06)kDa,(0.53±0.04)kDa,(0.75±0.09)kDa,F=14.969,P=0.027;(0.36±0.02)kDa,(0.11±0.01)kDa,(0.17±0.02)kDa,F=204.105,P=0.000;(0.20±0.02)kDa,(0.56±0.05)kDa,(0.33±0.07)kDa,F=28.357,P=0.001];空白组Gαs、Gαq、Gαo表达量均高于模型组(t=0.407,P=0.000;t=0.546,P=0.012;t=1.933,P=0.000),Gαi表达量低于模型组(t=-0.750,P=0.000);模型组Gαs、Gαq、Gαo表达量均低于独活寄生汤组(t=-5.584,P=0.001;t=-2.431,P=0.093;t=-4.584,P=0.004),Gαi表达量高于独活寄生汤组(t=4.377,P=0.005);独活寄生汤组Gαs、Gαq表达量与空白组比较,组间差异均无统计学意义(t=-1.816,P=0.119;t=-3.029,P=0.056);独活寄生汤组Gαo表达量低于空白组(t=-14.749,P=0.000),Gαi表达量高于空白组(t=3.119,P=0.021)。(4)药物干预后关节软骨基质降解基因的表达。药物干预后,表达上调2倍以上的软骨基质降解基因为基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)8、硒蛋白P(selenoprotein P,SELP),表达下调2倍以上的软骨基质降解基因为蛋白聚糖酶(a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs,ADAMTS)1、ADAMTS2、ADAMTS8、钙黏蛋白3(cadherin 3,CDH3)、胶原(collagen,COL)1A1、COL5A1、结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)、整合素(integrin,ITG)b1、ITGb4、MMP12、MMP14。模型组MMP8、SELP基因表达量均低于独活寄生汤组(1.00±0.00,2.81±0.60,t=-5.225,P=0.035;1.00±0.00,2.31±0.81,t=-2.808,P=0.107),ADAMTS1、ADAMTS2、ADAMTS8、CDH3、COL1A1、COL5A1、CTGF、ITGb1、ITGb4、MMP12、MMP14基因表达量均高于独活寄生汤组(1.00±0.00,0.21±0.05,t=27.366,P=0.001;1.00±0.00,0.31±0.16,t=7.458,P=0.018;1.00±0.00,0.11±0.04,t=38.538,P=0.001;1.00±0.00,0.30±0.23,t=5.271,P=0.034;1.00±0.00,0.12±0.09,t=17.380,P=0.003;1.00±0.00,0.09±0.16,t=10.168,P=0.010;1.00±0.00,0.21±0.30,t=4.605,P=0.044;1.00±0.00,0.37±0.20,t=5.456,P=0.032;1.00±0.00,0.13±0.22,t=6.960,P=0.020;1.00±0.00,0.05±0.08,t=19.388,P=0.003;1.00±0.00,0.05±0.10,t=15.671,P=0.004)。结论:独活寄生汤可以明显延缓骨关节炎软骨的退变,其作用机制可能是通过激活G蛋白偶联信号传导通路而抑制软骨基质降解,从而使受损的软骨组织修复,但其具体作用靶点有待进一步深入研究。     

杜仲苷对炎性环境下软骨细胞的增殖和Ⅱ型胶原蛋白分泌的影响

目的：观察杜仲苷对IL-1β刺激大鼠体外软骨细胞的增殖及Ⅱ型胶原蛋白分泌的影响。方法：利用IL-1β刺激建立体外大鼠软骨细胞炎性模型,实验分为空白组、IL-1β组、10μM杜仲苷组、100μM杜仲苷组、500μM杜仲苷组、1000μM杜仲苷组;空白组加入10%FBS培养液,IL-1β组加入10ng/mL IL-1β＋10%FBS培养液,4个不同浓度杜仲苷组分别加入10μM、100μM、500μM、1000μM杜仲苷＋10ng/mL IL-1β＋10%FBS培养液,分别培养48小时,采用CCK8检测软骨细胞增殖活力及Ⅱ型胶原蛋白的分泌。结果：IL-1β组的OD值低于空白组（P〈0.05）;4个不同浓度杜仲苷组的OD值均高于IL-1β组（P〈0.05）,且存在一定的量效关系;4个不同浓度杜仲苷组的Ⅱ型胶原蛋白表达均高于IL-1β组（P〈0.05）,且存在有一定的量效关系。结论：杜仲苷可以提高体外大鼠软骨细胞炎性环境下的增殖活力,促进Ⅱ型胶原蛋白的分泌,表明杜仲苷对体外大鼠软骨细胞有一定的抗炎保护作用。     

雪莲强筋壮骨方对膝骨关节炎软骨细胞p38丝裂原活化蛋白激酶信号传导通路的影响

目的:探讨雪莲强筋壮骨方对膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)软骨细胞p38丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号传导通路的影响。方法:将24只3月龄雄性新西兰大白兔随机分为空白组、模型组、p38阻断剂组及含药血清组,每组6只。除空白组外,其余各组均采用改良Hulth法行KOA造模。造模成功后含药血清组以雪莲强筋壮骨方水煎剂灌胃(10 g·kg~(-1)),其余各组均以等量生理盐水灌胃,每天2次,连续干预7 d后静脉采血,分别制成10%含药血清和10%空白血清的DMEM培养液保存备用。血清制备完成后处死动物,分离膝关节软骨进行软骨细胞培养。空白组和模型组以空白血清进行干预,p38阻断剂组以空白血清和SB203580进行干预,含药血清组以含药血清进行干预。血清干预结束后,分别采用免疫荧光技术和蛋白免疫印迹法检测各组软骨细胞磷酸化p38MAPK水平。结果:免疫荧光检测结果显示,模型组磷酸化p38MAPK表达呈强阳性,p38阻断剂组和含药血清组次之,空白组最弱。蛋白免疫印迹检测结果显示,空白组磷酸化p38MAPK表达最弱,模型组磷酸化p38MAPK表达最强,p38阻断剂组和含药血清组磷酸化p38MAPK表达水平相当,介于空白组和模型组之间。经扫描定量检测,空白组、模型组、p38阻断剂组和含药血清组条带的光密度值分别为0.31±0.06、0.83±0.11、0.58±0.45、0.55±0.56,差异有统计学意义(F=3.872,P=0.034)。空白组的光密度值小于模型组、p38阻断剂组及含药血清组(P=0.007,P=0.031,P=0.038);模型组的光密度值大于p38阻断剂组和含药血清组(P=0.038,P=0.028);p38阻断剂组和含药血清组的光密度值比较,差异无统计学意义(P=0.066)。结论:雪莲强筋壮骨方能阻滞KOA软骨细胞p38MAPK信号传导通路,其效果与p38MAPK阻断剂SB203580相当。     

独活寄生汤含药血清对白细胞介素1β诱导的退变关节软骨细胞中基质金属蛋白酶和环氧化酶2表达的影响

目的:观察独活寄生汤含药血清对白细胞介素1β(interleukin-1 beta,IL-1β)诱导的退变关节软骨细胞中基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)和环氧化酶2(cyclooxygenase 2,COX-2)表达的影响。方法:将36只2月龄SD大鼠随机分为独活寄生汤血清组、壮骨关节丸血清组和空白血清组,每组12只。分别以独活寄生汤、壮骨关节丸溶液和生理盐水灌胃,每次0.6 m L,每天2次,连续7 d。末次给药后采血,分离血清备用。将体外培养的SD大鼠第3代关节软骨细胞分为空白组、模型组、独活寄生汤组和壮骨关节丸组。模型组、独活寄生汤组和壮骨关节丸组软骨细胞加入IL-1β干预24 h后,分别采用含10%空白血清组血清、独活寄生汤血清组血清和壮骨关节丸血清组血清的DMEM培养基培养;空白组软骨细胞不加IL-1β,直接以含10%空白血清组血清的DMEM培养基培养。培养72 h后采用Western Blot法测定各组细胞中MMP-1、MMP-3、MMP-9、MMP-13和COX-2的含量。结果:4组软骨细胞的MMP-1、MMP-3、MMP-9、MMP-13和COX-2含量比较,组间差异均有统计学意义(0.135±0.007,0.324±0.006,0.174±0.007,0.234±0.007,F=266.333,P=0.000;0.150±0.028,0.346±0.027,0.250±0.028,0.293±0.028,F=26.855,P=0.000;0.131±0.014,0.283±0.009,0.148±0.014,0.158±0.015,F=50.442,P=0.000;0.173±0.035,0.691±0.051,0.318±0.038,0.286±0.039,F=91.860,P=0.000;0.201±0.033,0.796±0.031,0.370±0.033,0.327±0.034,F=125.270,P=0.000)。空白组的MMP-1、MMP-3、MMP-9、MMP-13和COX-2含量均低于模型组(P=0.000,P=0.000,P=0.000,P=0.000,P=0.000)。模型组的MMP-1、MMP-3、MMP-9、MMP-13和COX-2含量均高于独活寄生汤组和壮骨关节丸组(P=0.000,P=0.003,P=0.000,P=0.000,P=0.000;P=0.000,P=0.047,P=0.000,P=0.000,P=0.000)。独活寄生汤组的MMP-1含量低于壮骨关节丸组(P=0.000);2组的MMP-3、MMP-9、MMP-13和COX-2含量比较,组间差异均无统计学意义(P=0.094,P=0.497,P=0.380,P=0.220)。结论:独活寄生汤含药血清可抑制IL-1β诱导的退变关节软骨细胞中MMP-1、MMP-3、MMP-9、MMP-13和COX-2的表达,其抑制MMP-1表达的作用优于壮骨关节丸含药血清。