基于NF-κB信号通路探讨长链非编码RNA NORAD对IL-1β诱导骨关节炎软骨细胞炎症损伤的作用

目的探讨长链非编码RNA NORAD(long non-coding RNA NORAD,lncRNA NORAD)对白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)诱导的骨关节炎软骨细胞炎症损伤的作用和机制。方法采用IL-1β刺激软骨细胞建立骨关节炎的细胞模型。软骨细胞分为对照组、IL-1β组(10 ng/mU的IL-1β刺激软骨细胞24 h)、IL-1β+si-NC组(转染NC siRNA 48 h后,进行IL-1β刺激)和IL-1β+si-NORAD组(转染NORAD siRNA 48 h后,进行IL-1β刺激)。实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测NORAD的表达水平。Calcein AM细胞活性检测试剂盒检测软骨细胞的存活率。一步法TUNEL细胞凋亡检测试剂盒检测软骨细胞凋亡。Western blot检测Bax、Bcl-2、MMP-13、COL2A1和NF-κB p65的蛋白表达水平。ELISA试剂盒检测细胞炎性因子IL-6和TNF-α的浓度。结果与对照组比较,IL-1β组的NORAD表达水平显著升高(P<0.01)。与IL-1β+si-NC组比较,IL-1β+si-NORAD组的NORAD表达水平显著降低(P<0.01)。与对照组比较,IL-1β组和IL-1β+si-NC组软骨细胞的存活率显著降低(P<0.01),细胞凋亡水平显著升高(P<0.01),细胞外基质降解显著增加(P<0.01),IL-6和TNF-α浓度显著升高(P<0.01),NF-κB p65蛋白的磷酸化水平显著升高(P<0.01)。与IL-1β组和IL-1β+si-NC组比较,IL-1β+si-NORAD组软骨细胞的存活率显著提高(P<0.01),细胞凋亡水平显著下降(P<0.01),细胞外基质降解显著降低(P<0.01),IL-6和TNF-α浓度显著下降(P<0.01),NF-κB p65蛋白的磷酸化水平显著降低(P<0.01)。结论基因沉默lncRNA NORAD可以缓解IL-1β诱导的软骨细胞炎症损伤,其保护作用可能是通过下调NF-κB信号通路实现的。

股骨颈内固定系统固定股骨颈基底部旋转截骨的有限元分析

目的采用有限元分析法比较股骨颈内固定系统(FNS)和空心螺钉作为治疗股骨头坏死的旋转截骨术中内固定装置的生物力学特性。方法采用虚拟有限元建立中日友好医院分型L2型股骨头坏死模型,模拟前旋90°和后旋180°的旋转截骨术,分别模拟植入FNS(FNS组)及空心螺钉(空心螺钉组),分析股骨近端截骨块、内固定装置、坏死区的应力分布及位移和股骨的位移。结果前旋90°和后旋180°模型中,FNS组股骨近端截骨块、坏死区的应力和股骨近端截骨块、内固定装置、坏死区、股骨的位移均小于空心螺钉组。FNS组股骨近端截骨块和坏死区的应力峰值比空心螺钉组减少明显,近端截骨块应力峰值减小47.45%和13.64%,坏死区应力峰值减少44.96%和35.52%。结论与空心螺钉相比,无论截骨后向前旋90°还是向后旋180°,FNS提供了更好的生物力学稳定性。

Freiberg病诊断及治疗进展

Freiberg病又称跖骨头无菌性坏死或跖骨头骨软骨病。该疾病以跖骨头扁平、塌陷,继而发生跖趾关节的退行性变,并最终演变为跖趾关节骨关节炎为主要病理特征。以跖趾关节肿胀、疼痛及活动受限为主要的临床表现,具有隐匿性强、漏诊率高、危害性大等特点。提高对该疾病的全面认知并进行早期诊断和治疗是降低Freiberg病危害的最关键环节。根据病人的Smillie分期制定不同的治疗方案,对于跖骨头局部水肿或坏死范围较小的Freiberg病可先尝试保守治疗,常用的方法包括口服消炎止痛药、物理治疗、定制鞋垫减压、保护下负重或石膏固定免负重6周等,保守治疗效果不佳时后期往往考虑手术。针对该病的手术方法多样,但存在争议。目前应用Smillie分期指导临床手术方法选择的报道较少,且缺乏统一标准。国内外的大部分研究多与手术方法及术后效果相关。如何制定一种简单、可靠的分类标准来指导手术方案的选择是临床有待解决的问题。本文总结和探讨了Freiberg病的发病机制、临床表现、Smillie分期、影像学表现及治疗方案的选择等,使广大医务工作者及病人可以更加全面的了解该疾病。

DDR2调控LncRNA UCA1/miR-590-3p轴对骨关节炎软骨细胞炎症因子释放和MMPs表达的影响

目的探讨盘状结构域受体(discoidin domain receptor,DDR2)调控长链非编码RNA-尿路上皮癌相关分子1(long noncoding RNA-urothelial carcinoma antigen 1,LncRNA UCA1)/miR-590-3p轴对骨关节炎(osteoarthritis,OA)软骨细胞炎症因子释放和基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)表达的影响及机制。方法采用RT-q PCR检测DDR2、LncRNA UCA1和miR-590-3p在OA软骨细胞和正常软骨细胞中的表达水平;在OA软骨细胞中分别转染sh-UCA1、miR-590-3p mimics、LV-UCA1和LV-UCA1+miR-590-3p mimics后实时荧光定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测白介素-6(interleukin-6,IL-6)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factorα,TNF-α)的表达水平,RT-qPCR和蛋白质印迹(western blot,WB)检测MMP-3和MMP-13的表达水平。双荧光素酶基因报告检测LncRNA UCA1和miR-590-3p的结合情况;RNA免疫共沉淀(RNA immunoprecipitation,RIP)检测LncRNA UCA1与miR-590-3p和Argonaut-2蛋白(Ago-2)的结合情况。结果在OA患者软骨细胞中DDR2和LncRNA UCA1的表达水平明显高于正常软骨细胞,miR-590-3p的表达水平明显低于正常软骨细胞。DDR2能够促进LncRNA UCA1的表达和抑制miR-590-3p的表达。双荧光素酶基因报告和RIP结果显示LncRNA UCA1能够通过ceRNA机制靶向抑制miR-590-3p的表达。低表达LncRNA UCA1和过表达miR-590-3p能够显著抑制IL-6、TNF-α、MMP-3和MMP-13的表达水平。过表达LncRNA UCA1能够显著促进IL-6、TNF-α、MMP-3和MMP-13的表达水平,同时过表达UCA1和miR-590-3p能够反转单独过表达LncRNA UCA1对OA软骨细胞炎症因子释放和MMPs表达的影响。结论DDR2能够上调LncRNA UCA1,LncRNA UCA1通过ceRNA机制靶向抑制miR-590-3p,进而促进OA软骨细胞炎症因子释放和MMPs的表达。

神经生长因子抗体在小鼠膝关节炎疼痛模型中的作用研究

目的:探究神经生长因子(Nerve growth factor,NGF)抗体L148M在碘乙酸(Monoiodoacetate,MIA)诱导的膝关节炎(Kee osteoarthritis,KOA)小鼠模型中的作用机制。方法:随机将8周龄C57BL/6雄性小鼠分为对照组、MIA组和L148M组。采用关节腔注射20 mg/m L MIA诱导KOA小鼠模型。手术后2周,L148M组小鼠给予腹腔注射L148M(10 mg/kg)处理。通过苏木精-伊红(HE)染色、番红O染色、OARSI评分和Micro-CT分析评估小鼠膝关节软骨及软骨下骨组织形态学变化。通过qRT-PCR检测CCR2、MCP1、MMP-1、MMP-3、MMP-13、COL10、IL-1β和TNF-α的m RNA表达水平。通过Western blotting检测INOS、COX-2、Collagen II和Aggrecan的蛋白表达水平。通过免疫组织化学法分析VEGFA和Ang-1的蛋白表达水平。通过Micro-CT血管造影分析软骨下骨血管形成数量。结果:HE染色结果显示,L148M组小苏软骨细胞数和关节软骨厚度均高于MIA组。番红O染色显示,L148M组小鼠基质降解小于MIA组。L148M组OARSI评分显著低于MIA组(P<0.05)。micro-CT扫描结果表明,L148M组小鼠软骨和软骨下骨结构完整,没有明显病理损伤。qRT-PCR检测结果显示,与MIA组相比,L148M组小鼠COL10、MMP1、MMP3和MMP-13表达水平均显著降低(P<0.05)。Western blotting检测结果表明,与MIA组相比,L148M组小鼠Collagen II和Aggrecan表达水平升高,INOS和COX-2表达水平降低(P<0.05)。疼痛行为学分析显示,与MIA组相比,L148M组小鼠行进距离和机械刺激反应阈值均降低(P<0.05)。micro-CT血管造影分析显示,L148M小鼠组微血管数量和体积明显低于MIA组(P<0.05)。免疫组化检测显示,L148M组小鼠VEGFA和Ang-1蛋白表达水平均显著低于MIA组(P<0.05)。结论:L148M通过抑制软骨下骨异常血管生成,缓解关节炎症疼痛;并通过抑制炎症细胞因子表达,减轻软骨和软骨下骨病理损伤。