黄原胶对前交叉韧带切断术所致骨关节炎的疗效及其机制

本研究评价黄原胶(xanthan gum,XG)对前交叉韧带切断术(anterior cruciate ligament transaction,ACLT)所致的兔膝关节骨关节炎(osteoarthritis,OA)模型中软骨损伤的保护作用,并探讨XG对OA软骨中caspase-3、Bax蛋白表达的影响。将60只雄性新西兰大耳白兔按随机数字表法分为6组,每组10只,随机选取1组为正常对照组(control组),剩余5组右膝采用ACLT建立OA模型,并根据药物干预不同分为模型组(model组)、XG-0.6 mg·k^(g-1)、XG-1.2 mg·k^(g-1)、XG-2.4 mg·k^(g-1)治疗组和玻璃酸钠(sodium hyaluronate,SH-1.2 mg·k^(g-1))治疗组。测量治疗过程中各组兔膝关节局部温度和膝关节宽度;治疗结束后,对各组兔关节进行大体形态学观察;通过HE染色对各组兔关节软骨组织病理学形态进行观察;Western blot法检测各组家兔软骨细胞中Bax和caspase-3的激活态cleaved caspase-3含量。实验结果表明,XG可抑制OA所致的膝关节局部温度的上升和膝关节宽度的增加,且具有剂量依赖性;XG具有改善由OA所致的股骨髁和胫骨平台形态学异常和组织损伤的作用;Western blot结果表明:与control组相比,model组和XG-0.6 mg·k^(g-1)组家兔膝关节软骨细胞中Bax和cleaved caspase-3水平显著增加(P<0.01),model组和XG-0.6 mg·k^(g-1)组间兔膝关节软骨细胞中Bax和cleaved caspase-3水平无显著性差别(P>0.05),且明显高于XG-1.2 mg·k^(g-1)和XG-2.4 mg·k^(g-1)组(P<0.01),XG-2.4 mg·k^(g-1)和XG-1.2 mg·k^(g-1)组间兔骨关节软骨细胞中cleaved caspase-3水平无显著性差别(P>0.05),XG-2.4 mg·k^(g-1)组兔骨关节软骨细胞中Bax水平低于XG-1.2 mg·k^(g-1)组(P<0.05)。综上所述,XG能够有效地保护OA中的软骨损伤,并能够抑制OA软骨中Bax和caspase-3蛋白的表达。

“杜仲-当归”调控NLPR3炎症小体对骨关节炎大鼠改善作用的研究

目的:探究药对“杜仲-当归”对骨关节炎(osteoarthritis,OA)大鼠膝组织的改善效果及对NLPR3炎症小体的调控。方法:24只雄性SD大鼠随机挑选18只采用前交叉韧带切断术(ACLT)进行OA造模,随后将大鼠分为正常组、OA模型组、杜仲-当归组和阳性药物组,每组6只,后两组分别给与“杜仲-当归”或西乐葆和奥泰灵混合液治疗8周。收集大鼠外周血,ELISA测定IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α水平;另取大鼠膝关节软骨组织,HE染色观察病理改变,番红-固绿染色观察软骨钙化情况并行OARSI评分,免疫组化和TUNEL染色分别检测膝关节软骨组织Caspase1、CollagenⅡ表达和软骨细胞凋亡情况,Western blot检测基质金属蛋白酶-13(MMP-13)、基质金属蛋白酶抑制剂-1(TIMP-1)、p53、p21、NLPR3、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、Pro-Caspase-1蛋白表达。结果:与正常组相比,OA模型组大鼠血清IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α水平均显著上升(P<0.01),膝关节损伤明显,OARSI评分显著升高(P<0.01),软骨细胞凋亡显著增加(P<0.01),组织Caspase1含量、MMP-13、p53、p21、NLPR3、ASC、Pro-Caspase-1蛋白表达均显著升高(P<0.01),而CollagenⅡ含量和TIMP-1蛋白表达显著降低(P<0.01)。与OA模型组相比,杜仲-当归组和阳性药物组大鼠血清IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α水平显著下降(P<0.05),膝关节损伤改善,OARSI评分降低(P<0.01),软骨细胞凋亡显著减少(P<0.01),组织Caspase1含量,MMP-13、p53、NLPR3、Pro-Caspase-1蛋白表达显著降低(P<0.05)、CollagenⅡ含量和TIMP-1蛋白表达显著增加(P<0.05),杜仲-当归组大鼠p21、ASC蛋白表达显著降低(P<0.01)。结论:“杜仲-当归”可改善OA大鼠软骨病变,其作用可能与介导NLPR3/ASC/Pro-Caspase-1炎性体通路,下调IL-1β及相关炎性因子水平、抑制软骨细胞凋亡有关。

兔骨关节炎模型的建立以及关节炎软骨组织中MMP-1/-13的表达

目的评价家兔膝关节前交叉韧带切断(ACLT)及内侧半月板前1/3切除制作骨关节炎(OA)模型方法的可行性,同时探索关节炎发病的不同时期,关节软骨中基质金属蛋白酶(MMP)-1,MMP-13的基因表达、蛋白表达水平的变化情况。方法实验组家兔30只行ACLT及内侧半月板前1/3切除术造模,分别于术后4周、8周、12周处死10只,假手术对照组家兔10只于术后12周处死。进行股骨髁关节软骨退变的大体评分;取退变的软骨组织,用实时定量PCR(Real-time PCR)及Western blot印记杂交方法测定软骨组织中MMP-1和MMP-13的mRNA和蛋白表达水平。结果ACLT及内侧半月板前1/3切除术后4周即可见软骨退变,8周和12周时退变进一步加重,对照组无明显软骨退变,不同组动物关节软骨评分有统计学差异。MMP-1的mRNA表达和蛋白表达在正常对照组水平均较低,造模4周开始升高,到第8周及第12周持续升高,且mRNA表达和蛋白表达升高的趋势相同;MMP-13在造模4周时表达开始升高,mRNA表达和蛋白表达趋势相同,造模第8周时持续升高,但在造模第12周时MMP-13mRNA表达和蛋白表达下降。结论家兔膝关节ACLT及内侧半月板前1/3切除制作OA模型的方法简便可行,MMP-1和MMP-13在骨关节炎的发病过程中有不同程度的升高,可以作为OA研究的评价指标。本实验结果提示,在OA发展的过程中,MMP-1和MMP-13的表达不平行,二者调控通路可能存在差异。MMP-13的mRNA表达的变化趋势与其蛋白水平的变化趋势相符合,说明引起MMP-13在OA病程中晚期下降的调控发生在翻译前水平。

羊耳菊水提物减轻免疫紊乱和软骨退变对ACLT诱导的骨关节炎大鼠保护作用

目的探讨羊耳菊水提物(water extract of Inula cappa)保护前交叉韧带切断术诱导的骨关节炎大鼠的可能机制.方法构建骨关节炎大鼠模型,术后给予6、12、24 g/kg羊耳菊水提物灌胃.28 d后,检测骨体积分数(BV/TV)、特定骨表面积(BSA/BV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁分离度(Tb.Sp)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、IL-10水平;统计骨小梁及软骨含量,检测软骨组织中Osx、Col1a1、Dlx2基因表达以及WOSCAR、TRAP蛋白表达.结果中、高剂量羊耳菊水提物干预后,能够提高大鼠的BV/TV、Tb.Th水平、骨小梁、软骨含量、Osx、Dlx2、Col1α1相对表达水平(P<0.05),降低BSA/BV、Tb.Sp、TNF-α、IL-1β、IL-10、TAPR染色阳性率、OSCAR、TRAP蛋白表达水平(P<0.05).结论羊耳菊水提物可能通过抑制炎性应激反应降低软骨组织处的免疫反应,恢复成/破骨细胞的功能平衡,改善软骨退变程度,从而保护骨关节炎大鼠.