基于网络药理学和分子对接研究高山金莲花素对颞下颌关节骨关节炎细胞模型的作用机制

目的运用网络药理学与分子对接方法探讨高山金莲花素(alpinumisoflavone,AIF)对颞下颌关节骨关节炎(temporomandibular joint osteoarthritis,TMJOA)细胞模型的作用机制,为AIF治疗TMJOA提供研究基础。方法运用GeneCards、OMIM、DisGeNET和PharmGKB数据库获取TMJOA疾病靶点,PharmMapper和HERB获取AIF作用靶点,取化合物与疾病交集靶点上传至STRING数据库得到关键靶点后做GO和KEGG富集分析,分子对接评估相关信号通路中关键靶点。获得医院伦理委员会的审批,提取3周龄SD大鼠髁突软骨细胞。CCK8检测AIF对髁突软骨细胞的毒性。用10 ng/mL白细胞介素⁃1β(interleukin 1β,IL⁃1β)诱导髁突软骨细胞24 h构建TMJOA细胞模型。实验分为3组,其中,对照组:DMEM培养基培养髁突软骨细胞48 h;IL⁃1β组(TMJOA细胞模型):预使用DMEM培养基培养髁突软骨细胞24 h后,保留原培养基的情况下加入IL⁃1β使终浓度达10 ng/mL继续培养24 h;IL⁃1β+10μmol/L AIF组:预使用含10μmol/L AIF的DMEM培养基培养髁突软骨细胞24 h,保留原培养基情况下加入IL⁃1β使终浓度达10 ng/mL继续培养24 h,流式细胞术检测AIF对TM⁃JOA细胞模型中的髁突软骨细胞凋亡的影响。进一步,实验分为对照组、IL⁃1β组、IL⁃1β+10μmol/L AIF组和IL⁃1β+30μmol/L AIF组共4组,其中,IL⁃1β+30μmol/L AIF组:预使用含30μmol/L AIF的DMEM培养基培养24 h,保留原培养基情况下加入IL⁃1β使终浓度达10 ng/mL继续培养24 h;其余3组方法同前。以qPCR与Western blot分别检测AIF对TMJOA细胞模型中与细胞凋亡相关的B淋巴细胞瘤2(B⁃cell leukemia/lymphoma⁃2,Bcl2)、天冬氨酸特异的半胱氨酸蛋白酶3(cysteinyl aspartate specific protease 3,Caspase⁃3)及基质降解相关的解聚蛋白样金属蛋白酶4(a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs 4,ADAMTS4)、基质金属蛋白酶3(matrix metalloproteinase 3,MMP3)和基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinase 13,MMP13)mRNA和蛋白的表达。结果PharmMapper与HERB数据库检索得到AIF化合物靶点300个,GeneCards、OMIM、DisGeNET和PharmGKB数据库检索得到TMJOA疾病靶点378个,将化合物与疾病靶点交集得33个潜在靶点,将其上传至STRING数据库得31个关键靶点,主要与细胞凋亡和细胞外基质降解相关。这一过程可能涉及丝裂原活化蛋白激酶(mitogen⁃activated protein kinase,MAPK)、雌激素及肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)等信号通路。分子对接结果表明AIF与MAPK和雌激素信号通路中的关键靶点细胞外信号调节激酶1/2(extracellular sig⁃nal⁃regulated kinase 1/2,ERK1/2)和雌激素受体基因1/2(estrogen receptor gene 1/2,ESR1/2)具有较好的结合活性。CCK8结果表明AIF对髁突软骨细胞无明显细胞毒性。与IL⁃1β组相比,IL⁃1β+10μmol/L AIF组中AIF可抑制髁突软骨细胞凋亡;与IL⁃1β组相比,IL⁃1β+10μmol/L AIF组和IL⁃1β+30μmol/L AIF组中AIF可上调Bcl2和下调Caspase⁃3 mRNA和蛋白表达,抑制ADAMTS4、MMP3和MMP13 mRNA和蛋白表达。结论AIF可通过上调Bcl2与下调Caspase⁃3 mRNA和蛋白表达抑制TMJOA细胞模型中髁突软骨细胞凋亡,同时抑制由IL⁃1β诱导的细胞外基质降解,延缓TMJOA进展。

关节腔内注射脂肪干细胞对颞下颌关节骨关节炎模型兔关节软骨破坏的修复作用及其机制

目的:探讨关节腔内注射脂肪干细胞(ADSCs)对颞下颌关节骨关节炎(TMJOA)模型兔关节软骨破坏的修复作用,并阐明其可能的作用机制。方法:27只兔随机分为对照组、模型组和ADSCs组。提取兔ADSCs进行培养,采用碘乙酸钠(MIA)注射法制备兔TMJOA模型。ADSCs组TMJOA模型兔颞下颌关节腔内连续2次注射1.0×10^(6)mL^(-1)ADSCs,对照组和模型组兔颞下颌关节腔内注射等量生理盐水,8周后取各组兔颞下颌关节行显微CT(Micro-CT)扫描,分析各组兔髁突组织的骨体积分数(BV/TV)、骨表面积/骨体积比(BS/BV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁间距(Tb.Sp)和骨小梁数(Tb.N),HE染色观察各组兔髁突组织病理形态表现,免疫组织化学染色法检测各组兔髁突组织中SRY相关高迁移率族盒基因9(SOX9)、基质金属蛋白酶13(MMP-13)和血管内皮生长因子(VEGF)的定位情况和蛋白表达水平,Western blotting法检测各组兔髁突组织中SOX9、MMP-13和VEGF蛋白表达水平。结果:Micro-CT扫描,与对照组比较,模型组兔髁突组织的BV/TV、Tb.Th和Tb.N明显降低(P<0.05),BS/BV和Tb.Sp明显升高(P<0.05);与模型组比较,ADSCs组兔髁突组织的BV/TV、Tb.Th和Tb.N明显升高(P<0.05),BS/BV和Tb.Sp明显降低(P<0.05)。HE染色,对照组兔髁突软骨表面光滑,层次清晰,结构完整;与对照组比较,模型组兔髁突表面不规则,肥大层增厚,出现细胞缺失区和细胞簇状区;与模型组比较,ADSCs组兔髁突组织病理损伤明显减轻。免疫组织化学染色,与对照组和ADSCs组比较,模型组兔髁突组织中棕褐色颗粒增多,主要集中在肥大层,特别是骨软骨结合部位,髁突组织中SOX9、MMP-13和VEGF蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与模型组比较,ADSCs组兔髁突组织肥大层和骨软骨结合部位棕褐色颗粒明显减少,髁突组织中SOX9、MMP-13和VEGF蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。Western blotting法,与对照组比较,模型组兔髁突组织中SOX9、MMP-13和VEGF蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与模型组比较,ADSCs组兔髁突组织中SOX9、MMP-13和VEGF蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。结论:关节腔内注射ADSCs可有效修复TMJOA的软骨破坏,减轻软骨损伤,减缓骨关节炎进展。

碘乙酸钠诱导大鼠颞下颌关节骨关节炎动物模型的建立

目的通过对碘乙酸钠(monosodium iodoacetate,MIA)刺激的大鼠颞下颌关节骨关节炎的病理表现及结构变化的研究,寻找可诱发大鼠颞下颌关节骨关节炎的适宜药物浓度及作用时间。方法选取6周龄雄性Sprague-Dawley大鼠24只,随机分为4组。1组关节内注射0.9%的生理盐水,为空白组。其余3组按照0.5 mg,1.0 mg,2.0 mg三种不同浓度MIA进行颞下颌关节上腔注射,单个关节腔注射体积为50μL。观察4周后,处死大鼠,取颞下颌关节髁突进行分析。采用苏木精-伊红(HE)染色,番红O-固绿染色,TRAP染色,CD31免疫荧光染色及显微CT(micro computed tomography,MicroCT)扫描髁突。染色标本用改良Mankin评分法评估颞下颌关节骨组织的病理改变。结果HE和番红O-固绿染色结果显示,注射MIA1.0 mg/50 uL,2.0 mg/50 uL组髁突软骨厚度减少,软骨细胞层数减少,排列紊乱,骨髓腔变大。0.5 mg/50 uL组,未见明显变化;CD31免疫荧光染色显示1.0 mg/50 uL,2.0 mg/50 uL组可见软骨和软骨下骨连接处有新生血管,TRAP染色三组均未见破骨细胞活化。MicroCT髁突扫描显示仅2.0 mg/50 uL组可见髁突骨皮质及骨松质的破坏影像。结论1.0 mg/50 uL是MIA诱导大鼠TMJ典型OA样病变开始出现病理学改变的最小有效剂量,可以作为早期颞下颌关节器质性病变的预防性治疗的动物模型。2.0 mg/50 uL或更高浓度的药物注射可能会得到影像学中典型的OA样改变,可以用于长期观察以及OA治疗的动物模型。

关节腔注射医用臭氧对早期颞下颌骨关节炎模型大鼠髁突组织学的影响

背景:在临床以及动物实验中均已证实关节腔内注射医用臭氧可有效改善颞下颌关节炎的症状,减缓疾病的发展,但注射医用臭氧的最理想浓度及其范围仍有争议。目的:观察颞下颌关节腔内注射不同质量浓度医用臭氧对颞下颌骨关节炎大鼠髁突软骨的影响。方法:从42只SD大鼠中随机抽取6只作为健康对照组,剩余大鼠采用关节腔内一次性注射碘乙酸钠法建立颞下颌骨关节炎模型,在建模成功的36只大鼠中选择6只作为模型参照组,其余的30只为20,30,40 mg/L医用臭氧组,每组10只。建模成功后医用臭氧组大鼠关节腔内分别注射质量浓度为20,30,40 mg/L医用臭氧,每周1次,连续注射3周,模型参照组和健康对照组分别注射等体积生理盐水,末次注射后1周,取单侧颞下颌关节组织,ELISA法检测髁突软骨中血管内皮生长因子水平,并取另一侧颞下颌关节组织进行苏木精-伊红染色和番红O-固绿染色,应用改良Mankin’s评分法评价颞下颌关节组织病理变化程度。结果与结论:①与健康对照组相比,模型参照组、医用臭氧20,30,40 mg/L组大鼠髁突软骨中血管内皮生长因水平显著升高(P<0.05);与模型参照组、医用臭氧40 mg/L组相比,医用臭氧20,30 mg/L组髁突软骨中血管内皮生长因子水平明显下降(P<0.05);与医用臭氧30 mg/L组相比,医用臭氧20 mg/L组髁突软骨中血管内皮生长因子水平较低(P<0.05);②组织学观察结果显示医用臭氧20,30,40 mg/L组及模型参照组改良Mankin’s评分均高于健康对照组(P<0.05),医用臭氧20,30 mg/L组改良Mankin’s评分低于模型参照组、医用臭氧40 mg/L组(P<0.05);③结果表明,关节腔内注射质量浓度分别为20,30 mg/L医用臭氧时,能明显缓解大鼠颞下颌骨关节炎的进展,尤其是注射20 mg/L医用臭氧时效果更佳,但是当臭氧质量浓度上升到40 mg/L时,反而会加重大鼠颞下颌骨关节炎的病变程度。

数字化技术构建SD大鼠颞下颌关节骨关节炎动物模型

背景:颞下颌关节骨关节炎是一种发病率很高的口腔常见病,而颞下颌关节骨关节炎早期隐匿不易被发现,临床上病理标本获取难度较高,难以开展相关研究。将数字化3D打印技术应用到颞下颌关节骨关节炎动物模型上来增加动物模型的一致性,从而促进颞下颌关节骨关节炎疾病的研究。目的:利用新型数字技术建立标准化的颞下颌关节骨关节炎大鼠模型。方法:将30只SD雌性大鼠根据单侧前牙反牙合建模方法的不同,随机分为3组,传统模型组、数字化模型组和对照组,每组10只。于建模后4,8周采集髁突软骨标本,体式显微镜观察表观形态,苏木精-伊红染色、番红O/固绿染色观察病理形态,ELISA观察白细胞介素1β、肿瘤坏死因子α的表达变化,免疫组织化学染色观察蛋白多糖、Ⅱ型胶原及基质金属蛋白酶13的表达变化。结果与结论:(1)数字化模型组和传统模型组观察到不同程度的退行性病变。干预后第1周,模型组大鼠体质量均呈下降趋势,随后呈增长趋势,且显著低于对照组。(2)体式显微镜观察结果显示,建模后4,8周,数字化模型组表面的变形及缺损程度明显高于传统模型组。(3)两个时间点,数字化模型组和传统模型组的国际骨关节炎研究学会(Osteoarthritis Research Society International,OARSI)评分均高于对照组,数字化模型组高于传统模型组(P<0.05)。(4)组织病理学观察显示,建模后4,8周,两个模型组的改良Mankin评分和OARSI评分均显著高于同龄对照组(P<0.05)。(5)免疫组织化学染色结果显示,建模后4,8周,与同龄对照组相比,蛋白多糖及Ⅱ型胶原在传统模型组与数字化模型组两个时间点表达降低,基质金属蛋白酶13表达增强(P<0.05)。(6)ELISA结果显示,传统和数字化模型组大鼠8周时炎性因子白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α的表达水平均高于同龄对照组,数字化模型组高于传统模型组(P<0.05)。(7)采用3D打印技术设计制作的个性化金属管,无需反复试戴调整即能快速引导颞下颌关节发生骨关节炎样病变,可重复性好,适合推广应用。

HDAC3-Nrf2信号通路对大鼠颞下颌关节骨关节炎髁突软骨细胞脂肪化的影响

目的:观察组蛋白去乙酰化酶3(HDAC3)-核转录因E2相关因子2(Nrf2)信号通路对大鼠颞下颌关节(TMJ)骨关节炎(OA)髁突软骨细胞脂肪化的影响。方法:60只6周龄雌性SD大鼠随机分为10组(n=6),分别为对照组,单侧前牙反(UAC)刺激组,UAC伴HDAC3抑制剂RGFP966注射组(UAC+RGFP966组)以及UAC伴Nrf2激动剂Bardoxolone注射组(UAC+Bardoxolone组),分别于实验开始后4、8、12周处死动物,取TMJ髁突软骨进行HDAC3、Nrf2和软骨细胞脂肪化标志分子脂联素(Adiponectin)免疫组织化学染色。结果:相比于同期对照组,UAC组大鼠TMJ髁突软骨退变明显,HDAC3、Adiponectin阳性细胞率均显著增加(P<0.05),而Nrf2阳性细胞率显著减少(P<0.05);与同期UAC组相比,注射RGFP966和Bardoxolone药物后,大鼠TMJ髁突软骨中HDAC3、Adiponectin阳性细胞率显著减少(P<0.05),Nrf2阳性细胞率显著增多(P<0.05),软骨退变程度显著减轻。结论:UAC刺激通过HDAC3-Nrf2信号通路促进TMJ OA髁突软骨细胞脂肪化,局部药物注射干预HDAC3-Nrf2信号可抑制TMJ OA髁突软骨细胞脂肪化及软骨退变。

病理性矿化促进颞下颌关节骨关节炎发生的研究进展

颞下颌关节骨关节炎是重症颞下颌关节病患者的主要病理表现,关节组织病理性矿化是骨关节炎患者的重要病理特征之一,但病理性矿化的产物,如磷酸钙微晶在骨关节炎发病机制和疾病进展过程中所扮演的角色仍存有争议。研究显示在大多数罹患骨关节炎关节中均发现了磷酸钙微晶的存在,这些微晶的出现要早于关节炎临床症状的发生,且其含量往往与后期关节破坏程度密切相关。本文将近年来研究病理性矿化与骨关节炎进展相关性的文章进行总结分析,以期为明确病理性矿化与骨关节炎进展相关性,实现干预病理性矿化而阻断骨关节炎进展提供参考。

关节腔冲洗联合液态浓缩生长因子注射治疗单侧颞下颌关节骨关节炎的初步研究

目的:观察关节腔冲洗联合液态浓缩生长因子(concentrated growth factor, CGF)注射治疗单侧颞下颌关节骨关节炎(temporomandibular joint osteoarthritis, TMJOA)的短期临床效果,以期为TMJOA患者提供新的治疗选择。方法:采用非随机对照研究,选择2021年6月至2023年1月于北京大学口腔医院颞下颌关节病及口颌面疼痛诊治中心就诊的单侧TMJOA患者作为研究对象,分为试验组和对照组,由患者自行选择入组。试验组行关节腔冲洗联合液态CGF注射治疗,对照组行关节腔冲洗联合透明质酸(hyaluronic acid, HA)注射治疗,分别治疗3次,每两周1次。治疗完成后6个月通过最大自主张口度、疼痛值和下颌功能受限程度等指标评价临床治疗效果,通过治疗前后的锥形束CT(cone beam CT,CBCT)图像融合技术评价髁突骨质的变化。结果:试验组纳入20例患者,其中男性3例,女性17例,平均年龄(34.40±8.41)岁;对照组纳入15例患者,其中男性1例,女性14例,平均年龄(32.20±12.00)岁,两组患者一般资料差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者治疗前的张口度、疼痛值及下颌功能受限程度差异均无统计学意义(P>0.05),治疗后上述指标较治疗前均有所改善(P<0.05),但试验组患者治疗后的张口度显著大于对照组(P<0.05),下颌功能受限程度显著低于对照组(P<0.05)。CBCT二维图像显示两组患者治疗后的髁突骨质均较治疗前光滑,图像融合分析显示试验组10例(50.0%)患者和对照组5例(33.3%)患者的髁突出现修复改建区域,两者之间差异无统计学意义(P>0.05)。除1例试验组患者外,两组其余患者的髁突均有部分区域吸收。结论:关节腔冲洗联合液态CGF注射在短期内可以改善单侧TMJOA患者的临床症状和体征,且在增加张口度和改善下颌功能方面优于HA对照组。两组患者的CBCT融合图像均显示部分病例有髁突骨质修复改建的表现,但其与治疗方案的相关性仍需要扩大样本量进一步研究。

医用臭氧注射疗程对大鼠颞下颌关节骨关节炎及其疼痛作用的影响

目的探讨医用臭氧注射疗程对SD大鼠颞下颌关节骨关节炎及其疼痛作用的影响。方法按随机数字表法将54只大鼠分为对照组、模型组、医用臭氧组,每组18只。对照组在造模时仅注射生理盐水;模型组仅注射碘乙酸钠造模;医用臭氧组关节上腔注射碘乙酸钠造模1周后关节内注射医用臭氧进行干预,注射频率为1次/周,共5次。注射医用臭氧1周(造模后2周)、3周(造模后4周)、5周(造模后6周)后,各组分别处死6只大鼠。处死大鼠前检测各组大鼠机械缩头阈值,处死后检测各组大鼠关节液中白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)表达水平,并对各组大鼠颞下颌关节软骨大体观进行Pelletier评分和软骨苏木精-伊红染色后进行改良Mankin’s评分。结果同一时间内:模型组相比于对照组,1、3、5周,大鼠颞下颌关节骨关节机械痛阈值减小(P<0.01),大鼠颞下颌关节液中IL-1β表达水平升高(P<0.01),颞下颌关节软骨Pelletier评分以及软骨改良Mankin’s评分增高(P<0.01);医用臭氧组相比于模型组,注射医用臭氧3周和5周,大鼠颞下颌关节骨关节机械痛阈值升高(P<0.01),大鼠颞下颌关节液中IL-1β表达水平和颞下颌关节软骨Pelletier评分以及软骨改良Mankin’s评分降低(P<0.01),大鼠颞下颌关节腔内注射医用臭氧1周各检测指标虽有变化但无显著性(P>0.05)。同一组内:医用臭氧组3周和5周相比于医用臭氧组1周,大鼠颞下颌关节机械痛阈值增加(P<0.01),大鼠颞下颌关节液中IL-1β表达水平降低(P<0.01),关节软骨Pelletier评分以及软骨改良Mankin’s评分无统计学意义(P>0.05)。医用臭氧组3周相比于医用臭氧组5周,大鼠颞下颌关节机械痛阈值、大鼠颞下颌关节液中IL-1β表达水平、关节软骨Pelletier评分和软骨改良Mankin’s评分无统计学意义(P>0.05)。结论医用臭氧治疗3周以上可改善大鼠颞下颌关节骨关节炎及其疼痛。

医用臭氧可缓解颞下颌关节骨关节炎的疼痛

背景:颞下颌关节骨关节炎引起的疼痛严重影响了患者的生活质量及心理健康。研究发现医用臭氧能有效缓解颞下颌关节骨关节炎疼痛,但对其镇痛作用及机制尚不清楚。目的:探讨医用臭氧对颞下颌关节骨关节炎疼痛的作用及可能机制。方法:采用随机数字表法将24只SD大鼠分成4组,每组6只,除对照组外,模型组、空气组、医用臭氧组通过关节内注射碘乙酸钠的方法建立颞下颌关节骨关节炎模型,造模1周后,空气组、医用臭氧组大鼠颞下颌关节内分别注射洁净空气、医用臭氧,1次/周,共3次。造模前及造模后28 d内,采用Von Frey机械疼痛测量技术衡量大鼠颞下颌关节机械痛阈值;造模后28 d取材,应用ELISA法检测血清和颞下颌关节液中白细胞介素1β水平,苏木精-伊红染色观察颞下颌关节软骨组织病理学变化,免疫组化染色分析颞下颌关节内缺氧诱导因子1α、环氧合酶2表达水平。结果与结论:①与对照组相比,模型组大鼠造模后1,3,7,14,21,28 d的颞下颌关节机械痛阈值降低(P<0.01);与模型组、空气组相比,医用臭氧组大鼠造模后28 d的颞下颌关节机械痛阈值升高(P<0.01);②与对照组相比,模型组大鼠血清与关节液中的白细胞介素1β质量浓度升高(P<0.01);与模型组、空气组相比,医用臭氧组大鼠血清与关节液中的白细胞介素1β质量浓度降低(P<0.01);③苏木精-伊红染色显示模型组和空气组软骨结构紊乱,呈退行性改变;医用臭氧组软骨结构紊乱程度轻于模型组、空气组;④免疫组化染色显示,与对照组相比,模型组大鼠颞下颌关节内缺氧诱导因子1α、环氧合酶2表达升高(P<0.01);与模型组、空气组相比,医用臭氧组大鼠颞下颌关节内缺氧诱导因子1α、环氧合酶2表达降低(P<0.01,P<0.05)。结果表明,医用臭氧可通过减少关节内缺氧诱导因子1α、白细胞介素1β和环氧合酶2表达来缓解SD大鼠颞下颌关节骨关节炎引起的疼痛。

TCDCA对实验性的颞下颌关节骨关节炎退变软骨的治疗作用

目的:探究牛磺鹅去氧胆酸(TCDCA)对颞下颌关节骨关节炎(TMJ OA)的治疗作用。方法:将36只6周龄的雌性SD大鼠随机分为3组:对照组(CON)、单侧前牙反组(UAC)、UAC伴TCDCA注射组(UAC+TCDCA)。在UAC组和UAC+TCDCA全部大鼠中均建立UAC模型,分别在实验开始后8、12周(对照组、UAC组、UAC+TCDCA组)取材(n=6),作TMJ组织形态学检测。免疫组织化学检测CYP7A1、BAAT、TGR5在组织细胞中的表达。结果:(1)UAC组与对照组相比,在髁突软骨中细胞排列紊乱,细胞数量减少,软骨基质减少,厚度变薄;TCDCA注射组与同龄UAC组相比,细胞排列、软骨基质以及软骨厚度均有所改善(P<0.05);(2)与对照组相比,各时间点髁突软骨中TCDCA特异性受体TGR5和合成的关键酶CYP7A1、BAAT阳性的细胞主要分布于前肥大层和肥大层,UAC组阳性细胞个数较对照组显著减少(P<0.05)。结论:TCDCA对TMJ OA退变具有明显的治疗作用。

颞下颌关节骨关节炎中软骨异常钙化的研究进展

软骨异常钙化是骨关节炎的重要特征。颞下颌关节是骨关节炎好发部位之一,以软骨损害为主要表现,可导致关节疼痛、畸形、功能障碍,严重影响患者的预后及生活。该文回顾了骨关节炎,特别是颞下颌关节骨关节炎软骨异常钙化的表现、钙盐沉积主要晶体类型和影响以及可能发生机制等方面,重点总结了当前颞下颌关节骨关节炎软骨异常钙化的研究进展,为颞下颌关节骨关节炎的治疗提供参考。

初级纤毛在颞下颌关节骨关节炎软骨退化作用中的研究进展

颞下颌关节骨关节炎(temporomandibular joint osteoarthritis,TMJOA)的主要病理特征是进行性软骨退化、软骨下骨重塑、滑膜组织的慢性炎症及骨赘形成。软骨细胞凋亡是软骨退化的主要因素之一。TMJOA的预防和治疗可能通过抑制过早或过度的软骨细胞凋亡实现。初级纤毛是突出于软骨细胞表面的细胞器,具有感受力学刺激,诱导软骨细胞活化的作用。研究初级纤毛在TMJ软骨细胞增殖、分化、凋亡中作用,有助于理解TMJOA的发病过程,以制定合理有效的TMJOA治疗策略。

外泌体在颞下颌关节骨关节炎治疗中的应用进展

颞下颌关节骨关节炎(temporomandibular joint osteoarthritis,TMJOA)是一种慢性退行性疾病,患者可出现急慢性滑膜炎、软骨退化、软骨下骨吸收等临床表现。间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)是组织工程修复的关键成员之一,在骨关节炎的治疗中其主要通过外泌体(exosome,Exo)发挥作用。本文以MSC-Exo为重点,阐述不同治疗策略在TMJOA治疗中的特点,综述MSC-Exo在TMJOA治疗中的作用、优势及优化方法等研究进展。

温度骤降敏感的颞下颌关节骨关节炎患者的锥形束CT分析

目的:探讨对温度骤降敏感的颞下颌关节骨关节炎(temporomandibular joint osteoarthritis,TMJOA)患者锥形束CT(cone-beam CT,CBCT)的影像学表现。方法:纳入2022年12月至2023年12月于中国人民解放军总医院第一医学中心口腔科就诊并明确诊断为TMJOA的患者共97例(194侧关节)。通过调查问卷中TMJOA患者对温度骤降是否敏感分为敏感组和不敏感组。观察两组患者的临床症状,并分析其关节骨性结构的CBCT影像。采用SPSS 25.0软件进行统计学分析。结果:敏感组(47例)与不敏感组(50例)患者的性别及年龄未见统计学差异(P>0.05)。敏感组患者出现疼痛症状的比例[93.6%(44/47)]高于不敏感组[70.0%(35/50)](X^(2)=8.941,P=0.003),两组间关节杂音和张口受限的差异均无统计学意义。比较194侧关节髁突骨质影像,显示敏感组髁突骨质以吸收破坏型为主,出现表面骨质破坏[77.7%(73/94)]和髁突磨平变短[53.2%(50/94)]的比例显著高于不敏感组表面骨质破坏[64.0%(64/100)](X^(2)=4.357,P=0.037)和髁突磨平变短的比例[38.0%(38/100)](X^(2)=4.512,P=0.034),囊样变的比例[19.1%(18/94)]亦显著高于不敏感组[9.0%(9/100)](X^(2)=4.166,P=0.041)。敏感组关节窝深度大于不敏感组(P=0.033),关节结节倾斜度亦显著大于不敏感组(P=0.014)。两组间120°关节间隙及150°关节间隙存在显著差异,敏感组120°关节间隙小于不敏感组(P=0.043),150°关节间隙亦小于不敏感组(P=0.029)。结论:对温度骤降敏感的TMJOA患者常伴有疼痛症状,关节骨性结构发生一定的改变,髁突多表现为吸收破坏型,关节后间隙减小,温度骤降可能与TMJOA的发病和病程相关。

白藜芦醇调控SDF-1/CXCR4通路对颞下颌关节骨关节炎模型大鼠软骨细胞凋亡的影响

[目的]探究白藜芦醇(RES)对颞下颌关节骨关节炎(TMJOA)大鼠软骨细胞凋亡的影响及在该过程中对基质细胞衍生因子-1(SDF-1)/CXC趋化因子受体4(CXCR4)轴的调节机制。[方法]将36只Wistar雄性大鼠随机分为对照组、模型组、CXCR4抑制剂组(AMD3100组)、RES低剂量组、RES高剂量组、RES高剂量+重组SDF-1组(RES高+SDF-1组),每组6只。苏木精-伊红(HE)和番红O-固绿染色观察软骨组织病理学变化;分离培养软骨细胞;流式细胞术检测细胞凋亡;酶联免疫吸附法(ELISA)检测细胞中一氧化氮合酶(iNOS)、一氧化氮(NO)、细胞色素C(Cyt C)水平;蛋白免疫印迹分析(Western Blot)检测软骨细胞中caspase-9、Bcl-2、Bax、SDF-1、CXCR4蛋白表达。[结果]与对照组比较,模型组软骨组织结构层次紊乱,细胞数量减少,软骨着色明显减退,损伤评分、细胞凋亡率、iNOS、NO、Cyt C的水平及caspase-9、Bax、SDF-1、CXCR4蛋白表达升高,Bcl-2蛋白表达降低(P<0.05);与模型组比较,AMD3100组和RES低、高剂量组软骨组织结构层次逐渐明显,细胞数量增多,软骨着色增加,损伤评分、细胞凋亡率、iNOS、NO、Cyt C的水平及caspase-9、Bax、SDF-1、CXCR4蛋白表达降低,Bcl-2蛋白表达升高(P<0.05);进一步加入重组蛋白SDF-1发现,SDF-1表达的升高逆转了高剂量RES对信号通路以及软骨细胞凋亡的抑制作用(P<0.05)。[结论]RES能够通过阻断SDF-1/CXCR4信号通路来抑制TMJOA大鼠的软骨细胞凋亡。

建立大鼠颞下颌关节骨关节炎动物模型的2种方法比较

目的 通过被动张口和咬合紊乱2种方法建立大鼠颞下颌关节骨关节炎的模型,观察软骨和软骨下骨的病理变化来比较2种建模方法并评价其实用性。方法 21只8周龄雄性SD大鼠随机分为4组,对照组(Control组)3只大鼠常规饲养。剩余18只大鼠随机分成3组:被动张口组(OP组),每天保持张口度20 mm,持续1 min;咬合紊乱组(OD组),0.25 mm的结扎丝包绕第一磨牙,结扎在第一磨牙的面;咬合紊乱对照组(ODS组)采用同样的手术方法,结扎结在第一磨牙的近中。4周后处死所有大鼠,解剖下颌骨后,通过MicroCT,番红-O-固绿染色,HE染色来评估颞下颌关节的变化。结果 OD组和OP组均出现了颞下颌关节骨关节炎样组织学改变,Micro CT分析都表现出骨体积分数的下降,骨体积比和骨小梁厚度在OD组与OP组的差异无统计学意义(P> 0.05)。OD组和OP组的改良Mankin评分均增高,但差异无统计学意义(P> 0.05),且OP组中有2个样本未出现颞下颌关节骨关节炎样组织学改变。结论 咬合紊乱为较为稳定的大鼠颞下颌关节骨关节炎的建模方法,被动张口能造成大鼠颞下颌关节骨关节炎的组织病理学表现,但不稳定且效率较低。

大鼠颞下颌关节骨关节炎中髁突软骨与骨髓的单细胞转录组分析

目的:以单细胞分辨率解析髁突软骨及骨髓的细胞组成与功能,及其在异常咬合应力下导致的颞下颌关节骨关节炎(temporomandibular joint osteoarthritis,TMJOA)中的变化。方法:构建大鼠单侧反(unilateral anterior crossbite,UAC)诱导的TMJOA模型。分离提取正常与UAC大鼠髁突软骨与骨髓细胞,进行单细胞转录组测序。通过质控、降维、分群、标志物分析,区分髁突细胞亚群组成。通过差异表达基因功能富集分析,明确细胞亚群功能变化。通过拟时序分析,探索细胞功能分化轨迹。通过细胞通讯预测,分析细胞间相互作用变化。结果:大鼠髁突的软骨细胞与骨髓免疫细胞分为9个亚群,在UAC中,软骨细胞减少、骨髓免疫细胞增加。髁突软骨细胞由6个功能群组成,其中具有前体细胞特征的D、F功能群可向其他细胞群分化。UAC中,软骨细胞外基质分泌功能下降、衰老与炎症通路激活、细胞间相互作用下降;骨髓中,中性粒细胞趋化、脱颗粒功能上调,单核-巨噬细胞吞噬功能激活,活化B细胞增加。结论:髁突软骨中存在不同软骨细胞亚群,异常咬合导致其数量变化、功能失调,同时引起骨髓免疫细胞功能激活。

人脱落乳牙牙髓间充质干细胞对大鼠颞下颌关节骨关节炎的治疗作用

目的探讨人脱落乳牙牙髓间充质干细胞(SHED)对大鼠颞下颌关节骨关节炎(TMJOA)的治疗作用。方法60只8周龄雄性SD大鼠随机分为对照组、碘乙酸钠(MIA)诱导致TMJOA组(MIA组)、SHED治疗TMJOA组(SHED组),每组20只,各组分别于处理后2、4周处死10只并取材,左侧颞下颌关节(TMJ)用于形态学检测,右侧TMJ髁突软骨用于分子生物学检测。采用HE、番红O-固绿染色评价软骨退变程度,免疫组化染色检测髁突软骨中Ⅱ型胶原的表达情况,Western blotting检测凋亡关键分子cleaved-CASP3、促炎因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等的表达变化。结果与对照组相比,MIA组髁突软骨各层细胞排列紊乱,可见大量无细胞区,且纤维层明显增厚(P<0.001);经SHED治疗后,SHED组形态基本恢复正常,与对照组比较无明显差异。MIA组髁突软骨的骨关节炎改良Mankin组织学评分明显高于对照组(P<0.001),SHED组经治疗后明显降低(P<0.001),且与对照组比较差异无统计学意义。MIA组髁突软骨的番红O染色阳性面积比和Ⅱ型胶原阳性面积百分比均明显低于对照组(P<0.001),SHED组经治疗后较MIA组明显增高(P<0.01),且与对照组比较差异无统计学意义。MIA组髁突软骨中的TUNEL阳性细胞数明显多于对照组(P<0.001),SHED组经治疗后较MIA组明显减少(P<0.001),但与对照组比较差异仍有统计学意义(2周,P<0.01;4周,P<0.001)。Western blotting检测显示,MIA组髁突软骨中cleaved-CASP3和TNF-α表达水平明显高于对照组(P<0.001),SHED组经治疗后明显降低(P<0.001),且与对照组比较差异无统计学意义。结论SHED治疗可以有效逆转MIA所致的大鼠髁突软骨退变。

液态浓缩生长因子联合透明质酸注射治疗对颞下颌关节骨关节炎的影响

目的:探讨自体液态浓缩生长因子(LPCGF)联合透明质酸(HA)注射治疗大鼠颞下颌关节骨关节炎(TMJOA)的效果。方法:采用33只SD大鼠,空白对照组3只,实验组30只,通过颞下颌关节腔内注射Ⅱ型胶原酶的方法建立TMJOA模型,建模4周后,实验组随机选取3只作为未治疗组,其余大鼠为治疗组,并随机分为3组:HA治疗组(A组)、LPCGF治疗组(B组)、LPCGF和HA联合治疗组(C组)。治疗组每周进行1次关节腔注射治疗,治疗后的2、4、6周随机选取3只大鼠进行取材。对其髁突软骨苏木精-伊红(HE)和番红O-固绿染色后进行病理观察及评分,免疫组织化学染色检测白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达水平。结果:本实验成功建立大鼠TMJOA模型,HE和番红O-固绿染色结果显示,经注射治疗后可见髁突软骨及软骨下骨的修复,各治疗组改良Mankin’s的评分均有所降低。免疫组织化学结果显示,药物注射治疗可明显抑制关节软骨内炎症因子IL-1β、TNF-α的表达,且联合治疗组对炎症因子的抑制效果更强(P<0.05)。结论:自体LPCGF和HA均能治疗大鼠TMJOA,但LPCGF联合HA注射治疗对髁突软骨的修复及抑制关节软骨内炎性细胞因子IL-1和TNF-α的作用更显著。