羧甲基壳聚糖抑制白细胞介素-1β诱导的软骨细胞凋亡及作用机制的研究

目的评价羧甲基壳聚糖对重组人白细胞介素(rhIL)-1β刺激下软骨细胞凋亡的影响,并探讨其作用机制。方法体外培养兔软骨细胞,加入不同浓度羧甲基壳聚糖预处理1h后,加入rhIL-1β共培养24h,通过Annexin V-FITC和PI双标及Hoechst 33342荧光染色检测软骨细胞凋亡；以罗丹明-123荧光染色检测线粒体膜电位和荧光素酶反应检测线粒体合成ATP能力来评价线粒体功能。结果羧甲基壳聚糖能明显抑制IL-1β诱导的软骨细胞凋亡,呈剂量依赖性；羧甲基壳聚糖可恢复IL-1β对软骨细胞线粒体功能的损害。结论羧甲基壳聚糖通过保护线粒体功能抑制IL-1β诱导的软骨细胞凋亡。     

Senkyunolide A inhibits the progression of osteoarthritis by inhibiting the NLRP3 signalling pathway

ContextOsteoarthritis (OA) is a degenerative disease. Senkyunolide A (SenA) is an important phthalide from Ligusticum chuanxiong Hort (Umbelliferae) with anti-spasmodic and neuroprotective effects.ObjectiveWe explored the effect of SenA on IL-1β-stimulated chondrocytes and OA miceMaterials and methodsChondrocytes were stimulated by IL-1β (10 ng/mL) to establish an OA model in vitro. Cells were treated with SenA (20, 40, 80 and 160 μg/mL) for 48 h. The in vivo OA model was established by cutting off the medial meniscus tibial ligament (MMTL) at right knee incision of male C57BL/6 mice. One week after surgery, mice were injected with SenA (intraperitoneally one week) and divided into four groups (n = 6 per group): Sham, OA, OA + SenA 20 mg/kg and OA + SenA 40 mg/kg. The OA progression was examined by haematoxylin and eosin (H&E) staining.ResultsSenA treatment increased cell viability (33%), proliferation (71%), inhibited apoptosis (21%), decreased levels of catabolic marker proteins (MMP13, 23%; ADAMTS4, 31%; ADAMTS5, 19%), increased levels of anabolic marker proteins (IGF-1, 57%; aggrecan, 75%; Col2a1, 48%), reduced levels of inflammation cytokines (TNF-α, 31%; IL-6, 19%; IL-18, 20%) and decreased levels of NLRP3 (21%), ASC (20%) and caspase-1 (29%) of chondrocytes. However, NLRP3 agonist nigericin increased levels of MMP13 (55%), ADAMTS4 (70%), ADAMTS5 (53%), decreased levels of IGF-1 (36%), aggrecan (26%), Col2a1 (25%), inhibited proliferation (61%) and promoted apoptosis (76%).Discussion and conclusionsSenA alleviates OA progression by inhibiting NLRP3 signalling pathways. These findings provide an experimental basis for the clinical application of drugs in the treatment of OA.     

人脱细胞软骨细胞外基质对异种软骨种子细胞的影响

目的观察人脱细胞软骨细胞外基质(hACAM)对异种兔软骨种子细胞增殖和表型的影响。方法将差速梯度离心法制作的人脱细胞软骨细胞外基质,配制成0.5%的浆料,分别铺于6孔细胞培养板和96孔细胞培养板,形成1 mm厚的薄膜,以此培养板为实验组。空白对照组培养板仅使用单纯培养液培养。在培养板上培养兔关节软骨细胞。通过hochest33258染色验证人软骨细胞外基质脱细胞完全与否;分别在第5、15天两个时间点,通过倒置显微镜、甲苯胺蓝染色观察两种培养方法的兔软骨细胞的生长形态、细胞表型和增殖情况,用CCK-8细胞增殖实验比较两种培养方法在第1、3、7、10天的增殖情况。结果通过hochest33258染色发现差速梯度离心的人软骨细胞外基质脱细胞完全。通过倒置显微镜观察第5和15天的实验组细胞增殖情况优于空白对照组,甲苯胺蓝染色的结果也证明这个观点;CCK-8细胞增殖试验显示第7天hACAM组在细胞增殖方面明显地优于单纯培养液的对照组(P=0.0298),hACAM组的软骨细胞与空白组的软骨细胞在第10天的增殖情况相比没有统计学差异。结论 hACAM免疫原性低,无细胞毒性,能够很好地促进异种软骨细胞的增殖。     

人参总皂苷对大鼠骨关节炎的作用

目的探讨人参总皂苷(TSPG)对骨关节炎大鼠关节疼痛和软骨修复的作用。方法将50只SD雌性大鼠随机分为5组,人参总皂苷低浓度组(TSPG-L 125μg/ml)、人参总皂苷中浓度组(TSPG-M 250μg/ml)、人参总皂苷高浓度组(TSPG-H 500μg/ml)、模型组和空白对照组。采用双侧膝关节注射碘乙酸法建立骨关节炎大鼠模型,人参总皂苷给药采用关节腔注射法。检测各组大鼠压痛阂值和热痛阈值。干预完成后,取每组双侧膝关节进行组织病理观察。结果OA造模成功,造模4周后,压热痛结果显示:高中低浓度人参总皂苷组的压热痛阈值相较于模型组,均有显著提升(P<0.01);病理结果显示:人参总皂苷组软骨细胞和软骨基质接近正常水平,有肥大软骨细胞少量,与模型组相比OARSI评分显著下降(P<0.01);软骨细胞CCK实验结果显示:与模型组相比,人参总皂苷组软骨细胞活力显著提高(P<0.01)。结论人参总皂苷对改善关节疼痛、修复受损软骨疗效显著,其机制可能与抑制炎症因子,减少软骨细胞凋亡和基质损伤,促进软骨细胞修复有关。     

循环应力对构建组织工程软骨的影响

目的 探讨循环应力对体外构建组织工程软骨的影响。方法 分离兔关节软骨细胞,体外扩增培养后种植于PGA无纺网支架上。实验组在循环应力下培养（0-200kPa,0．1Hz）,对照组静态培养。实验组和对照组均培养4周。4周后取出组织工程软骨行大体标本观察。组织化学和免疫组织化学染色观察组织工程软骨结构以及Ⅱ型胶原分泌情况。结果 体外培养4周时,实验组的组织工程软骨形态和色泽更加接近正常透明软骨,厚度和组织弹性优于对照组,实验组的软骨细胞数量和细胞外基质合成明显增加,分泌Ⅱ型胶原能力更强。结论 循环应力刺激软骨细胞合成分泌Ⅱ型胶原增加,有利于在体外构建组织工程软骨。     

骨关节炎中软骨细胞的CD80/CD86的表达及白细胞介素18对其影响

目的探讨软骨细胞及γ-干扰素(γ-IFN)在骨关节炎发病中的作用。方法收集10例膝关节骨关节炎患者软骨标本为病例组,同时收集8例股骨颈骨折患者软骨标本为正常对照组。经过软骨细胞培养及γ-IFN的刺激,采用流式细胞技术检测CD80/CD86的表达情况。结果病例组软骨细胞表达CD80的阳性细胞百分率(2.47%±0.59%)比正常对照组软骨细胞(0.94%±0.25%)高(P<0.01)。病例组软骨细胞表达CD86的阳性细胞百分率(1.71%±0.71%)比正常对照组软骨细胞(0.93%±0.47%)高(P<0.01)。正常对照组软骨细胞在γ-IFN刺激后CD80阳性百分率(7.39%±3.18%)比刺激前明显增高(P<0.01),CD86阳性百分率刺激后(4.96%±3.11%)明显升高(P<0.01)。OA组软骨细胞在γ-IFN刺激后CD80和CD86阳性百分率(7.54%±4.47%、6.52%±4.24%)比刺激前明显增高(P<0.01)。两组软骨细胞在γ-IFN刺激后CD80和CD86的表达差异均没有显著性。结论正常软骨细胞有抗原提呈的潜能,γ-IFN可以诱导正常软骨细胞表达CD80/CD86增加,γ-IFN在骨关节炎发病中可能发挥致炎因子的作用。     

白附片含药血清对大鼠软骨细胞增殖影响的实验研究

目的：观察中药白附片含药血清对大鼠软骨细胞增殖的影响。方法：取1月龄的SD大鼠膝关节关节软骨Ⅱ型胶原酶消化,建立软骨细胞体外培养体系,甲苯胺蓝染色鉴定后,取体外培养第3代软骨细胞随机分为6组,分别加入不同浓度空白血清（5％、10％、15％）,不同浓度白附片含药血清（5％、10％、15％）,继续培养24、48、72h后,采用MTT比色法检测软骨细胞增殖的变化。结果：白附片含药血清组吸光度值（OD值）显著高于空白血清组,两组比较,差异有非常显著性意义（P＜0．01）。结论：白附片含药血清能有效促进大鼠膝关节软骨细胞的增殖。     

骨形态发生蛋白-2对兔骨髓基质细胞向软骨细胞分化基因表达的影响

目的 观察骨形态发生蛋白-2(BMP-2)基因对兔骨髓基质细胞(MSCs)向软骨细胞分化mRNA表达的影响.方法 从兔骨髓细胞中分离提取BMP-2 mRNA,构建重组BMP-2真核表达质粒,并转染兔MSCs,采用荧光定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测各组MSCs内Ⅱ型胶原和蛋白多糖mRNA表达水平.结果 转染后2、4 d实验组MSCs内的Ⅱ型胶原和蛋白多糖mRNA表达量28.7±4.0、236.7±48.5及26.9±4.3、208.2±36.7,均明显高于转染后2、4 d的空白对照组(16.1±2.8、99.2±24.8及14.6±2.7、111.1±18.9)和空载体对照组(14.6±2.6、85.4±24.7及16.1±2.8、98.0±22.5)(P＜0.05).结论 重组真核表达载体BMP-2质粒能够诱导MSCs向软骨细胞分化.

Abstract：

Objective To observe the effect of bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) on gene expression during the differentiation of marrow stromal cells (MSCs) into chondrocytes. Methods The BMP-2 mRNA was extracted from the rabbit bone marrow cells. The recombinant BMP-2 eukaryotic expression plasmids were constructed and transfected into MSCs. The mRNA expression of type Ⅱ collagen and proteoglycan was detected by using quantitative polymerase chain reaction (PGR) technique. Results At 2nd, and 4th day after transfection of plasmid pEGFP-C3-BMP-2 into MSCs, the mRNA expression levels of type Ⅱ collagen and proteoglycan in MSCs of experimental group were significantly higher than controls (P ＜ 0. 05 ). Conclusion Recombinant eukaryotic expression plastmid pEGFP-C3-BMP-2 can induce MSCs differentiation towards chondrocytes.     

脱氢表雄酮对白细胞介素-1β诱导的人骨关节炎软骨细胞退变的影响

目的:研究脱氢表雄酮(DHEA)对白细胞介素(IL-1β)诱导的人骨关节炎软骨细胞退变的影响。方法:分离人骨关节炎软骨细胞传代培养并加入IL-1β,分别将50,25和12.5μmol/L的DHEA作用于该软骨细胞。其后检测细胞增殖、上清液糖胺聚糖(GAG)和NO含量、细胞凋亡以及质金属蛋白酶-1及其组织抑制剂-1(MMP-1和TIMP-1)含量。结果:50,25和12.5μmol/L的DHEA均能促进软骨细胞增殖和GAG合成(均P<0.01),抑制IL-1β诱导的软骨细胞凋亡(均P<0.01)以及MMP-1合成(均P<0.01);50和25μmol/L的DHEA可抑制IL-1β诱导的软骨细胞NO形成(均P<0.01),还可抑制软骨细胞自身的凋亡(均P<0.01)和MMP-1合成(均P<0.05),其效应呈浓度依赖性;50μmol/L的DHEA还可改善IL-1β对骨关节炎软骨细胞TIMP-1合成的抑制作用(P<0.05)。结论:脱氢表雄酮能在一定程度上对抗IL-1β诱导的人骨关节炎软骨细胞退变。     

膝关节滑膜间质干细胞分离、培养及其多向分化潜能特性的研究

目的 探讨晚期骨关节炎患者膝关节滑膜间质干细胞(synovium-derived mesenchymalstem cells,SMSCs)体外分离、培养的可行性及其在体外向脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞定向分化的特性.方法 取膝关节滑膜组织,胶原酶消化获得有核细胞.挑选单细胞克隆,筛选获得SMSCs.流式细胞技术检测细胞表面特异性抗原标志.培养至第三代,分别向脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞诱导分化.油红O染色鉴定向脂肪细胞分化;碱性磷酸酶染色、茜素红染色鉴定向成骨细胞分化;甲苯胺蓝染色鉴定向软骨细胞分化.RT-PCR检测脂肪细胞、成骨细胞标志基因.Ⅱ型胶原免疫组化染色检测软骨细胞Ⅱ型胶原的表达.结果 原代SMSCs体外培养呈葵花样细胞集落,传代后可见圆形巨噬样细胞和纺锤形成纤维样细胞,融合后呈成纤维细胞样生长.CD44、CD90呈阳性,CD34、CD71和CD45呈阴性.向脂肪细胞诱导21d,油红O染色阳性;RT-PCR检测有脂蛋白酶、乙二腈及PPARγ2表达;向成骨细胞诱导7、28 d,ALP,茜素红染色阳性,有ALP、Osteopontin及Osteocalcin表达;向软骨细胞诱导21d,甲苯胺蓝染色阳性,Ⅱ型胶原免疫组化染色阳性.结论 晚期骨关节炎患者膝关节滑膜组织可以分离、培养获得SMSCs. SMSCs具有向脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞发生定向分化的潜能.