阿仑膦酸钠对IL-1β体外诱导培养的大鼠膝关节软骨细胞影响的实验研究

目的二膦酸盐类药物可抑制骨重塑,通过观察阿仑膦酸钠(alendronate,ALN)对IL-1β体外诱导培养的大鼠膝关节软骨细胞的影响,探讨ALN治疗骨性关节炎(osteoarthritis,OA)的可行性。方法取15只1月龄SPF级SD大鼠(雌雄不限,体重100～150g)膝关节软骨,体外培养软骨细胞并传至第3代。倒置相差显微镜下观察细胞形态并进行鉴定。将第3代软骨细胞分为3组:空白对照组(A组)软骨细胞用常规DMEM完全培养液培养5d;IL-1β诱导组(B组)软骨细胞以10ng/mL重组人IL-1β培养2d后更换为常规DMEM完全培养液培养3d;IL-1β诱导后加ALN培养组(C组)软骨细胞以10ng/mL重组人IL-1β培养2d后更换为浓度为1×10-6mol/L的ALN培养3d。培养后取各组细胞进行免疫细胞化学染色及实时PCR检测,观察细胞中Ⅱ型胶原(collagen typeⅡ,ColⅡ)、基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase13,MMP-13)和β-连环蛋白(β-catenin)的表达水平。结果甲苯胺蓝染色示培养的细胞呈异染性,证实为软骨细胞。免疫细胞化学染色显示:A、B、C组ColⅡ表达积分吸光度(IA)值分别为15.3770±0.5718、5.4632±0.4504、10.2907±0.4992,C组高于B组,但低于A组,差异有统计学意义(P<0.05);MMP-13表达IA值分别为2.7775±0.1996、6.9981±0.3297、3.0686±0.2056,C组明显低于B组(P<0.05),但与A组比较差异无统计学意义(P>0.05);β-catenin表达IA值分别为4.3903±0.5519、11.7999±0.3487、6.6117±0.3818,C组低于B组,但高于A组,差异均有统计学意义(P<0.05)。实时PCR检测示,C组ColⅡmRNA表达高于B组,MMP-13及β-catenin的mRNA表达低于B组,比较差异均有统计学意义(P<0.05);ColⅡ和β-catenin mRNA表达高于A组,MMP-13mRNA表达低于A组,比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 ALN可能通过抑制IL-1β诱导的大鼠膝关节软骨细胞中ColⅡ的降解并下调MMP-13及β-catenin因子的表达,对软骨细胞具有一定的保护作用。