同种异体骨软骨移植修复关节软骨损伤的生物安全问题

同种异体骨软骨移植(osteochondral allograft transplantation,OCA)是从组织供者获得整块软骨和软骨下骨来精确修补受损的关节软骨,是一种针对局限性大块关节软骨损伤的有效治疗方式^([1])。主要用于青壮年大面积软骨损伤以及微骨折、细胞治疗失败的软骨损伤患者^([2])。OCA具有不受供区取材限制、提供与损伤部位相同曲度的关节面、骨融合率高、临床结果可靠等技术优势,在软骨损伤修复领域受到广泛关注^([3-5])。

膝关节软骨退变损伤的生物力学研究进展

膝关节是结构复杂的滑膜关节,软骨覆盖于关节表面,具有缓冲压力及减轻震荡等作用。关节软骨具有多种力学特性,受应力强度、持续时间及频率等因素影响,软骨退变损伤是个复杂的过程,从生物力学角度而言,就是异常应力超出了软骨的适应能力,进而引起软骨成分及微结构等改变。因此,生物力学因素在软骨退变损伤的进程及机制中发挥重要作用,并对软骨修复具有重要意义。综述膝关节软骨力学性能的相关研究文献,阐述软骨的生物力学特性、退变损伤过程以及生物力学因素在软骨退变损伤、修复过程中的作用及机制,为膝关节软骨相关疾病的病程发展、预防及治疗提供理论依据。

卫生经济学视角的同种异体骨软骨移植修复关节软骨损伤研究

同种异体骨软骨移植(osteochondral allograft transplantation,OCA)作为一种针对局限性大块关节软骨损伤的有效治疗手段,其核心在于从筛选的组织捐赠者处获取完整的软骨及软骨下骨复合体,以实现对受损关节软骨的精确重建与修复[1]。该技术尤其适用于青壮年群体,特别针对那些存在大面积软骨损伤或经历微骨折、细胞治疗等方法失败的软骨损伤患者[2]。在《膝关节软骨损伤修复重建指南(2021)》中,对目前治疗膝关节软骨损伤主要的手术方式进行了推荐(见表1),OCA凭借其独特的技术优势,如供体来源的广泛性、能够精准匹配损伤部位的关节面曲率、实现高标准的骨性融合率,以及展现出的一系列稳定可靠的临床成效,在软骨损伤修复领域内受到了广泛关注[3-5]。

MSCT和MRI在膝关节半月板、关节软骨损伤诊断及分期评估中的应用

目的:探讨多层螺旋CT(MSCT)与磁共振成像(MRI)在膝关节半月板及关节软骨损伤(MACI)诊断及分期评估中的价值。方法:对97例均接受MSCT、MRI检查的MACI患者的临床资料进行回顾性分析,金标准为关节镜诊断结果,分析MSCT、MRI的诊断效能。结果:关节镜诊断结果显示,97例患者的194个半月板中,损伤103个,未损伤91个;97例患者存在582个关节软骨面,其中损伤284个,未损伤298个;MSCT诊断结果显示,97例患者存在194个半月板,损伤106个,未损伤88个;MRI诊断结果显示,97例患者存在194个半月板,损伤109个,未损伤85个。MRI诊断膝关节半月板损伤和软骨关节损伤的准确度、特异度及敏感度均高于MSCT(P<0.05);MRI对半月板损伤分级和软骨关节损伤分期的诊断准确率高于MSCT。结论:MRI在MACI诊断中的价值优于MSCT,能准确反映损伤严重程度。

同种异体骨软骨移植治疗关节软骨损伤的现状

关节软骨是一种特殊的透明软骨组织,由细胞外基质与少量软骨细胞构成,关节软骨损伤在年轻、活跃的人群中非常常见[1]。损伤范围较大、有明显症状的关节软骨损伤影响患者运动和日常生活活动,可致骨关节炎的发病率明显提高,由于关节软骨的再生能力及自我修复能力较差,使关节软骨损伤的自然愈合有限。

同种异体骨软骨移植修复关节软骨损伤的手术技术

关节软骨缺乏神经、血管和淋巴,一旦损伤很难自愈^([1-4])。同种异体骨软骨移植(osteochondral allograft transplantation, OCA)用于治疗各种关节疾病,如骨坏死、剥脱性骨软骨炎和创伤后导致的大面积(>2 cm^(2))骨软骨缺损^([5-7])。多项研究报告了OCA术后的疗效,表现为患者疼痛程度显著缓解以及日常活动能力得到恢复^([8-12])。

内减张技术辅助前交叉韧带重建对滇南小耳猪关节软骨的保护作用

背景:内减张技术可通过分担膝关节内部负荷有效减轻前交叉韧带重建移植物的松弛及微动,取得了较好的生物力学结果及临床疗效,但其是否能通过分担应力减轻前交叉韧带重建后的软骨退变尚不清楚。目的:观察内减张技术对前交叉韧带重建滇南小耳猪关节软骨退变的作用。方法:取10头成年雌性滇南小耳猪,左后膝采用自体跟腱移植进行前交叉韧带重建(普通组),右后膝采用内减张增强系统联合自体跟腱进行前交叉韧带重建(减张组)。术后1年,取小耳猪膝关节软骨组织,分别进行苏木精-伊红染色、番红-固绿染色、国际骨关节炎研究协会评分及软骨Ⅱ型胶原、白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α免疫组化染色分析。结果与结论:①苏木精-伊红染色显示,减张组可见轻微骨关节炎病理改变,空骨陷窝数量少,无明显纤维化、细胞层断裂等病理改变;普通组软骨损伤程度较重,空骨陷窝数量增多,靠近骨质部分软骨细胞缺失,甚至形成形态裂隙。番红-固绿染色显示,减张组软骨组织厚度正常,软骨面平整,细胞排列呈整齐呈极性,细胞无肿胀及凋亡;普通组软骨组织厚度明显变薄,细胞排列紊乱,极性丧失,细胞数量减少,有明显软骨裂隙及软骨空泡形成,靠近中央骨质部分细胞缺失明显。减张组软骨组织国际骨关节炎研究协会评分低于普通组(P<0.05)。②免疫组化染色显示,减张组软骨组织中Ⅱ型胶原蛋白表达高于普通组(P<0.05),白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α蛋白表达低于普通组(P<0.05)。③结果表明,内减张技术可延缓前交叉韧带重建滇南小耳猪关节软骨的退变。

可视化分析关节软骨修复领域的研究热点与趋势

背景:由于关节软骨的自我修复能力非常有限,自然退变或创伤等引起的关节软骨缺损往往无法自行修复,进而引发或加重骨关节炎,甚至导致严重残疾,因此关节软骨损伤的修复治疗已成为临床上亟待解决的问题。目的:运用文献计量学方法分析归纳关节软骨修复领域的研究热点及发展趋势。方法:从Web of Science核心合集中检索2000-2023年关节软骨修复的相关文献,运用VOSviewer、Citespeace和Bibliometrix R-package进行文献计量与可视化分析。结果与结论:关节软骨修复领域年度发文量总体呈现上升趋势,美国、中国、德国是发文量前三的国家,研究机构集中于大学和医院,哈佛大学、纽约特种外科医院、上海交通大学是发文量前三的机构。《AMERICAN JOURNAL OF SPORTS MEDICINE》是出版该领域研究文献最多的期刊,《BIOMATERIALS》则是该领域被引次数最多的期刊。“Injectable hydrogels for cartilage and bone tissue engineering”是近10年间发表的被引次数最多的文献,发文量最多的作者是Madry Henning,该领域的活跃作者相互之间形成了多个结构稳定的研究团队,不同团队间的合作有待进一步加强。关节内注射、胫骨高位截骨、水凝胶、药物递送、炎症、软骨再生及支架是当前该领域研究的热点内容,3D打印技术、生物墨水、蚕丝蛋白、可注射水凝胶、外泌体等在关节软骨修复中的应用可能是该领域研究前沿。整合各种创新技术和方法以实现更有效、持久且功能性的关节软骨再生和修复,并通过开展更多高质量的临床研究以促进相关技术和方法的临床转化可能是该领域未来的研究趋势。

粉防己碱减轻IL-1β诱导的体外人关节软骨细胞损伤

目的 粉防己碱(Tet)对白细胞介素1β(IL-1β)诱导原代人关节软骨细胞损伤的影响。方法 将人关节软骨细胞分为对照组、IL-1β组、低氧诱导因子-1α(HIF-1α)抑制剂[二甲氧基雌二醇(2-ME2)]组、Tet低、中、高浓度组,每组设置6个重复。MTT法检测细胞增殖;流式细胞仪检测细胞凋亡;ELISA检测细胞中炎性相关因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、基质金属蛋白酶3(MMP-3)、诱导性一氧化氮合酶(iNOS)、环氧合酶-2(COX-2)的水平以及抗氧化因子超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性;Western blot检测细胞中HIF-1α、VEGF蛋白的表达。结果 与对照组相比,IL-1β组细胞的凋亡率、TNF-α、MMP-3、iNOS、COX-2的水平以及HIF-1α、VEGF蛋白表达均升高,细胞存活率、SOD和GPx活性均降低,差异有统计学意义(P<0.05);与IL-1β组相比,2-ME2组和Tet低、中、高浓度组细胞的凋亡率、TNF-α、MMP-3、iNOS、COX-2的水平以及HIF-1α、VEGF蛋白表达均降低,细胞存活率、SOD和GPx活性均升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 粉防己碱减轻IL-1β诱导的人关节软骨细胞损伤。

EDC/NHS交联重组胶原蛋白水凝胶修复关节软骨缺损

关节软骨损伤、缺损是一种常见且严峻的临床挑战,没有有效的治疗方法,基于胶原蛋白的水凝胶是软骨组织工程的研究热点之一,但在开发具有良好生物相容性且可安全交联的胶原蛋白产品,并提高软骨修复有效性方面仍然存在巨大挑战。将重组Ⅰ型胶原蛋白和重组Ⅲ型胶原蛋白通过EDC/NHS交联,制备了2种水凝胶,均表现出良好的三维孔隙结构以及优异的力学性能和可降解性。研究发现,重组Ⅰ型胶原蛋白水凝胶(Gel-Ⅰ)和重组Ⅲ型胶原蛋白水凝胶(Gel-Ⅲ)能促进人骨髓间充质干细胞(human bone-marrow mesenchymal stem cells,HBMSCs)糖胺聚糖的分泌,Gel-Ⅰ可以显著上调HBMSCs表达COLⅡ基因和SOX9基因,Gel-Ⅲ可以显著上调SOX9基因表达。在兔子膝关节软骨修复模型中,与对照组和Gel-Ⅲ组相比,Gel-Ⅰ组在骨体积大小方面表现出明显优势,软骨下骨已形成并有效恢复,小梁的数量和厚度最高,小梁分布更均匀,并且缺损处新软骨厚度与相邻软骨厚度相同。因此,Gel-Ⅰ在软骨修复有效性以及安全性方面具有极大的临床应用潜力。

3D打印关节软骨支架研究新进展

软骨是由软骨细胞与细胞外基质组成的结缔组织,其细胞终末分化程度高,难以自行再生。退行性骨关节炎是老年人致残的主要原因,临床治疗方案分为药物治疗和软骨损伤修复术。药物治疗适用于轻症患者,有改善症状与改善结构延缓发展两种药物;前者是以NSAIDs为代表的消炎止痛药物,后者包括硫酸氨基葡萄糖,硫酸软骨素及双醋瑞因等。药物治疗无效的患者可考虑手术治疗,软骨损伤修复技术包括:骨髓刺激技术、全膝关节置换术、自体或异体软骨移植术以及尚处于研究阶段的软骨细胞移植技术。

脉冲电磁场可抑制老年大鼠膝关节软骨退变

背景:脉冲电磁场作为一种重要的物理治疗方法对骨关节炎的疗效确切,但其作用机制尚未完全明确。目的:观察脉冲电磁场对老年大鼠膝关节软骨退变的影响。方法:选取8只6月龄SD大鼠作为青年组,正常饲养8周,不做任何处理;将16只22月龄SD大鼠随机分为老年组(n=8)和脉冲电磁场组(n=8),对脉冲电磁场组大鼠进行脉冲电磁场干预,1次/d,每周5 d,连续干预8周,老年组正常饲养8周,不做任何处理。8周后麻醉处死所有大鼠,进行相关指标的检测。结果与结论:①与青年组相比,老年组大鼠血清Ⅱ型胶原C端肽水平升高(P<0.05);与老年组相比,脉冲电磁场组大鼠血清Ⅱ型胶原C端肽水平降低(P<0.05);②显微CT显示,与青年组相比,老年组大鼠胫骨的骨体积分数、骨密度、骨小梁数量均降低(P<0.05),骨小梁间隙增大(P<0.05);与老年组相比,脉冲电磁场组大鼠胫骨的骨体积分数、骨密度、骨小梁数量均升高(P<0.05),骨小梁间隙减少(P<0.05);③胫骨平台番红O-固绿染色显示,老年组大鼠关节软骨结构紊乱,软骨细胞明显减少,无法区分潮线;脉冲电磁场组上述情况有所改善;④RT-qPCR与Western blot检测显示,与青年组相比,老年组大鼠关节软骨及软骨下骨中基质金属蛋白酶1、基质金属蛋白酶13、P53、P21的mRNA与蛋白表达均升高(P<0.05);与老年组相比,脉冲电磁场组大鼠关节软骨及软骨下骨中基质金属蛋白酶1、基质金属蛋白酶13、P53、P21的mRNA与蛋白表达均降低(P<0.05);⑤结果表明,脉冲电磁场可能通过抑制P53/P21的表达抑制软骨细胞衰老,缓解关节软骨降解及抑制软骨下骨骨质疏松,改善老年大鼠骨关节炎。

脉冲电磁场对老年大鼠关节软骨及软骨下骨凋亡蛋白的影响

目的:探讨脉冲电磁场对老年大鼠关节软骨及软骨下骨凋亡蛋白的影响。方法:采用随机抽样法将16只24月龄SD自然衰老雄性大鼠随机等分为老年组和脉冲电磁组,8只6月龄SD青年雄性大鼠作为青年组。脉冲电磁组予脉冲电磁场干预,频率为8 Hz,强度为3.82 mT,每日40 min,每周5 d,持续8周。青年组和老年组固定于脉冲电磁场下,仪器不通电。8周后取材,ELISA法检测血清Ⅱ型胶原C端肽(CTX-Ⅱ)含量;显微CT检测左侧胫骨软骨下骨微结构并分析骨组织形态量化指标;番红O-固绿染色观察大鼠左侧胫骨平台软骨组织形态结构,改良Mankin's评分评估大鼠膝关节软骨组织退行性变化程度。RT-qPCR、Western blot检测半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-8(Caspase-8)、血小板反应蛋白解整合素金属蛋白酶-4(ADAMTS-4),以及血小板反应蛋白解整合素金属蛋白酶-5(ADAMTS-5)的mRNA与蛋白表达水平。结果:①与青年组比较,老年组大鼠软骨胶原分解产物CTX-Ⅱ水平升高(P<0.05);骨密度、骨体积分数、骨小梁数量均降低(P<0.05),骨小梁厚度、骨小梁间距均增大(P<0.05);番红O-固绿染色显示,大鼠软骨表面粗糙有裂隙,软骨与软骨下骨界限模糊不清,且有潮线,低细胞化,细胞形态结构不规则,蛋白多糖丢失且红染变淡;改良Mankin's评分增加(P<0.05);Caspase-3、Caspase-8、ADAMTS-4、ADAMTS-5的mRNA及蛋白表达升高(P<0.05)。②与老年组比较,脉冲电磁组大鼠软骨胶原分解产物CTX-Ⅱ水平降低(P<0.05);左侧胫骨软骨下骨的骨密度、骨体积分数升高,骨小梁数量增加(P<0.05),骨小梁间距减小(P<0.05),骨小梁厚度有降低趋势(P>0.05);番红O-固绿染色显示,大鼠软骨表面较为平整,软骨与软骨下骨界限分明,细胞形态较规则、数量较多,蛋白多糖丰富且染色均匀;改良Mankin's评分较小(P<0.05);Caspase-3、Caspase-8、ADAMTS-4、ADAMTS-5的mRNA及蛋白表达降低(P<0.05)。结论:脉冲电磁场可能通过降低凋亡相关蛋白Caspase-3、Caspase-8的表达及金属蛋白酶ADAMTS-4、ADAMTS-5的表达,延缓老年大鼠关节软骨退变与细胞外基质降解,抑制局部骨质疏松,发挥抗骨关节炎作用。

毛兰素调节CCL2⁃CCR2轴对关节软骨细胞炎性损伤的影响

目的探讨毛兰素调节CC趋化因子配体2(CCL2)/CC趋化因子受体2(CCR2)轴对关节软骨细胞炎性损伤的影响。方法将人关节软骨细胞分为control组(正常培养)、LPS组、毛兰素低(10 nmol/L)、中(25 nmol/L)、高(50 nmol/L)剂量组、pcDNA组(转染pcDNA3.1)、pcDNA⁃CCL2组(转染pcDNA3.1⁃CCL2),实时荧光定量PCR(qRT⁃PCR)检测细胞中CCL2、CCR2 mRNA表达水平;MTT法、平板克隆实验与流式细胞仪分别检测细胞增殖和凋亡情况;qRT⁃PCR和ELISA检测IL⁃6、IL⁃1β、TNF⁃α水平;Western blot法检测细胞中增殖细胞核抗原(PCNA)、细胞抗凋亡因子B细胞淋巴瘤蛋白2(Bcl⁃2)、Bcl⁃2相关X蛋白(Bax)及CCL2/CCR2通路蛋白表达。结果与control组比较,LPS组细胞凋亡率、IL⁃6、IL⁃1β、TNF⁃αmRNA表达水平、CCL2、CCR2 mRNA及Bax、CCL2、CCR2蛋白表达水平显著升高,OD490值、集落形成数、PCNA、Bcl⁃2蛋白表达水平降低(P<0.05);与LPS组比较,毛兰素低、中、高剂量组细胞凋亡率、IL⁃6、IL⁃1β、TNF⁃αmRNA表达水平、CCL2、CCR2 mRNA及Bax、CCL2、CCR2蛋白表达水平逐渐降低,OD490值、集落形成数、PCNA、Bcl⁃2蛋白表达水平逐渐升高(P<0.05);过表达CCL2减弱了毛兰素对LPS诱导的关节软骨细胞的影响(P<0.05)。结论毛兰素可抑制LPS诱导的关节软骨细胞凋亡和炎症反应,其机制可能与抑制CCL2/CCR2通路有关。

高良姜素调节SIRT1/AMPK/mTOR信号通路对脂多糖诱导的大鼠关节软骨细胞自噬和凋亡的影响

目的探讨高良姜素调节沉默信息调节因子1(SIRT1)/增强腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路对脂多糖(LPS)诱导的大鼠关节软骨细胞自噬和凋亡的影响。方法将大鼠关节软骨细胞分为对照组,模型组(1.0μg·mL^(-1)LPS),高良姜素低(1.0μg·mL^(-1)LPS+10μmol·L^(-1)高良姜素)、中(1.0μg·mL^(-1)LPS+20μmol·L^(-1)高良姜素)、高(1.0μg·mL^(-1)LPS+40μmol·L^(-1)高良姜素)剂量组,高良姜素高剂量+EX527(SIRT1抑制剂)组(1.0μg·mL^(-1)LPS+40μmol·L^(-1)高良姜素+40μmol·L^(-1)EX527)。用流式细胞术检测关节软骨细胞凋亡;丹酰尸胺(MDC)染色观察关节软骨细胞自噬;酶联免疫吸附法检测细胞中白细胞介素1β(IL^(-1)β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-6水平;Western Blot法检测苄氯素(Beclin)、微管相关蛋白1轻链3(LC3)Ⅱ/Ⅰ、B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(Bax)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)、SIRT1、AMPK、磷酸化AMPK(p-AMPK)、mTOR、p-mTOR表达情况。结果与对照组比较,模型组MDC阳性细胞比例,Beclin、LC3Ⅱ/Ⅰ、Bcl-2、SIRT1蛋白表达及p-AMPK/AMPK比值均降低(P<0.05);细胞凋亡率、IL^(-1)β、TNF-α、IL-6水平、Bax蛋白表达、p-mTOR/mTOR比值均升高(P<0.05)。与模型组比,高良姜素低、中、高剂量组的MDC阳性细胞比例及Beclin、LC3Ⅱ/Ⅰ、Bcl-2、SIRT1蛋白表达及p-AMPK/AMPK比值均增加(P<0.05);细胞凋亡率、IL^(-1)β、TNF-α、IL-6水平、Bax蛋白表达及p-mTOR/mTOR比值均降低(P<0.05)。与高良姜素高剂量组比较,高良姜素高剂量+EX527组的MDC阳性细胞比例及Beclin、LC3Ⅱ/Ⅰ、Bcl-2、SIRT1蛋白表达以及p-AMPK/AMPK比值明显降低(P<0.05),细胞凋亡率IL^(-1)β、TNF-α、IL-6水平、Bax蛋白表达、p-mTOR/mTOR比值明显升高(P<0.05)。结论高良姜素能促进LPS诱导的关节软骨细胞自噬,抑制细胞凋亡,可能是通过激活SIRT1/AMPK/mTOR信号通路发挥作用。

二甲双胍抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路保护骨关节炎模型大鼠关节软骨

背景:研究表明,二甲双胍具有抗炎、抗肿瘤、抗衰老与血管保护作用,可抑制骨关节炎的进展,但其具体的作用机制仍不明确。目的:探讨二甲双胍对骨关节炎模型大鼠软骨保护的作用机制。方法:取40只雄性SD大鼠,采用随机数字表法分4组(n=10):空白组不进行任何手术,假手术组暴露关节腔,模型组、二甲双胍组采用改良Hulth法建立骨关节炎模型;造模后1 d,二甲双胍组大鼠灌胃给予二甲双胍200 mg/(kg·d),模型组、空白组、假手术组灌胃给予生理盐水,连续给药4周。给药结束后,苏木精-伊红、甲苯胺蓝和番红O-固绿染色观察大鼠膝关节软骨病理形态,免疫组化染色与Western blotting检测大鼠软骨组织中SOX9、Ⅱ型胶原、ADAMTS5、Beclin1、P62、p-PI3K、PI3K、p-AKT、AKT、p-mTOR、mTOR的蛋白表达。结果与结论:①苏木精-伊红、甲苯胺蓝和番红O-固绿染色结果显示,空白组、假手术组大鼠膝关节软骨表面光滑,组织形态正常;模型组大鼠膝关节软骨表面不规则,软骨组织出现缺损,软骨细胞数量减少,软骨基质中蛋白多糖含量减少;相较于模型组,二甲双胍组大鼠膝关节软骨结构损伤有明显改善,软骨表面趋于平整,软骨细胞数量与软骨基质中蛋白多糖含量增加;②免疫组化染色与Western blotting检测结果显示,与空白组、假手术组比较,模型组大鼠软骨组织中SOX9、Ⅱ型胶原、Beclin1蛋白表达降低(P<0.05),ADAMTS5、P62及p-PI3K、p-AKT、p-mTOR蛋白表达升高(P<0.05);与模型组比较,二甲双胍组大鼠软骨组织中SOX9、Ⅱ型胶原、Beclin1蛋白表达升高(P<0.05),ADAMTS5、P62及p-PI3K、p-AKT、p-mTOR蛋白表达降低(P<0.05);③结果表明,二甲双胍可通过抑制PI3K/AKT/mTOR信号通路的活化提高骨关节炎模型大鼠软骨细胞自噬活性、减少软骨基质降解,进而发挥关节软骨保护作用。

基于Hedgehog信号通路探讨四神煎对膝骨关节炎大鼠关节软骨的保护作用

目的探究四神煎对膝骨关节炎大鼠关节软骨的保护作用及其可能的作用机制。方法40只大鼠分为假手术组、模型组、四神煎低剂量组及高剂量组,每组10只。分组后灌胃给药,每天1次,连续6周。采用HE染色检查膝关节组织形态学变化;采用Micro-CT检测软骨下骨的结构情况并对骨小梁形态学参数进行分析;用qPCR分析各组软骨组织中音猬因子(Shh)、神经胶质瘤相关癌基因同源物1(Gli1)及Ⅱ型胶原蛋白(CollagenⅡ)的mRNA表达变化。结果HE染色结果表明,模型组整体染色欠均匀,关节软骨表面破坏明显,且具有明显裂隙,软骨层变薄,软骨数量减少,软骨细胞分布排列紊乱,各层次界限不清晰,潮线明显不规则紊乱,而四神煎低剂量及高剂量组较模型组均有改善。Micro-CT显示模型组关节面破坏严重伴骨赘形成,软骨下骨骨量明显减少,四神煎低剂量及高剂量组均较之改善;与模型组比较,四神煎高剂量组大鼠骨小梁数量(Tb.N)、骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、软骨组织中CollagenⅡ的mRNA表达量显著增加(P<0.05),Shh、Gli1的mRNA表达量明显下降(P<0.001)。结论四神煎对膝骨关节炎大鼠关节软骨具有保护作用,其作用机制可能与抑制Hedgehog信号通路调控CollagenⅡ的表达有关。

蓝萼甲素调节PINK1/Parkin信号通路对IL-1β诱导的关节软骨细胞自噬和凋亡的影响

目的:探讨蓝萼甲素(GLA)调节PTEN诱导的激酶1(PINK1)/E3泛素连接酶(Parkin)信号通路对白细胞介素1β(IL-1β)诱导的关节软骨细胞自噬和凋亡的影响。方法:将关节软骨细胞分为Control组、IL-1β组、L-GLA组、M-GLA组、H-GLA组、Suramin组;细胞计数试剂盒8(CCK8)法检测关节软骨细胞增殖;TEM检测关节软骨细胞自噬;流式细胞仪检测关节软骨细胞凋亡;ELISA检测关节软骨细胞中炎性因子(MMP3、TNF-α、MMP13)和活性氧(ROS)水平;蛋白印迹法检测关节软骨细胞中裂解的胱天蛋白酶3(cleaved caspase-3)、微管相关蛋白1轻链3(LC3)I、LC3Ⅱ、P62、PINK1、Parkin蛋白表达。结果:与Control组相比,IL-1β组存活率、LC3Ⅱ/Ⅰ、PINK1、Parkin降低,自噬空泡数、凋亡率、MMP3、TNF-α、MMP13、ROS、cleaved caspase-3、P62升高(P<0.05);L-GLA组、M-GLA组、H-GLA组存活率、自噬空泡数、LC3Ⅱ/Ⅰ、PINK1、Parkin高于IL-1β组,凋亡率、MMP3、TNF-α、MMP13、ROS、cleaved caspase-3、P62低于IL-1β组(P<0.05);Suramin组存活率、自噬空泡数、LC3Ⅱ/Ⅰ、PINK1、Par-kin低于H-GLA组,凋亡率、MMP3、TNF-α、MMP13、ROS、cleaved caspase-3、P62高于H-GLA组(P<0.05)。结论:GLA通过激活IL-1β诱导的关节软骨细胞自噬,抑制细胞凋亡,进而抑制OA的进展,其机制可能是通过激活PINK1/Parkin信号通路实现的。

白术内酯Ⅰ对IL-1β诱导的关节软骨细胞炎性损伤的影响

目的探讨白术内酯I(Atractylenolide I,AT-I)对白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)诱导的关节软骨细胞炎性损伤的影响。方法人关节软骨细胞来自武汉普诺赛生命科技有限公司。实验分6组:对照组(未处理)、模型组(10 ng/mL IL-1β)、AT-I-L组(25μmol/L)、AT-I-M组(50μmol/L)、AT-I-H组(100μmol/L)、AT-I-H+740 Y-P组[100μmol/L AT-I与50μg/mL 740 Y-P磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)激活剂]。CCK-8法和流式细胞术分别测定增殖及凋亡;ELISA法测定上清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)水平;Western blot检测PI3K/蛋白激酶B(AKT)/核因子-κB(NF-κB)相关蛋白表达。结果与对照组相比,模型组OD450值(24、48 h)降低(P<0.05),TNF-α、IL-6表达、凋亡率、PI3K/AKT/NF-κB蛋白表达均升高(P<0.05)。与模型组对比,AT-I-L组OD450值(24、48 h)、TNF-α、IL-6表达、凋亡率、PI3K/AKT/NF-κB通路蛋白表达差异不显著(P>0.05),AT-I-M组、AT-I-H组OD450值(24 h、48 h)升高(P<0.05),TNF-α、IL-6表达、细胞凋亡率、PI3K/AKT/NF-κB通路蛋白表达均降低(P<0.05)。与AT-I-H组对比,AT-I-H+740 Y-P组OD450值(24、48 h)降低(P<0.05),TNF-α、IL-6表达、凋亡率、PI3K/AKT/NF-κB通路蛋白表达均升高(P<0.05)。结论白术内酯Ⅰ改善IL-1β诱导的关节软骨细胞炎性损伤,其可能机制是促进软骨细胞增殖并抑制炎症反应、细胞凋亡和PI3K/AKT/NF-κB通路实现。

干细胞源性外泌体促进膝关节软骨修复的相关研究进展

膝关节软骨损伤在骨科医疗领域中属于常见的关节性疾病,日常生活中膝关节软骨承担着重要的负重角色,经常面临频繁的高强度冲击与载重,导致膝关节软骨受损的情况较为普遍^([1]).由于软骨组织固有的低细胞密度、缺乏淋巴循环和血管供应,致使其在受损后的再生和自我修复能力受到了显著限制,因此,临床上修复软骨缺陷面临重大挑战^([2]).目前,现有的治疗手段主要集中于缓解疼痛、增进关节功能以及实施早期关节保护措施,针对晚期软骨退化症尚缺乏根治方法.