葡萄糖依赖性肠促胰岛素类似物DAIa2GIP对大鼠膝关节损伤软骨的保护效应

背景:已有研究证实,葡萄糖依赖性肠促胰岛素类似物DAla2GIP可直接调节成骨细胞的生长发育,但有关其在软骨细胞上的作用鲜有报道。目的:探讨葡萄糖依赖性肠促胰岛素类似物DAIa2GIP对SD大鼠骨性关节炎软骨损伤的保护效应及潜在机制。方法:将50只雄性SD大鼠(山西医科大学实验动物中心提供)随机分5组,每组10只:正常对照组不进行任何干预;模型对照组、模型治疗组切断双后膝关节前交叉韧带、内侧副韧带并摘除内侧半月板;假手术对照组、假手术治疗组只打开双侧膝关节囊。造模后第8周,模型治疗组、假手术治疗组腹腔注射25 nmol/kg的DAIa2GIP,模型对照组、假手术对照组腹腔注射等量生理盐水,2次/周,注射8周。造模16周后,取各组大鼠膝关节,进行苏木精-伊红染色、番红O-固绿染色、透射电镜观察及免疫组织化学染色。实验方案经山西医科大学伦理委员会批准(2017008)。结果与结论:①苏木精-伊红染色显示,模型对照组软骨4层结构不清;模型治疗组软骨可见4层结构,软骨层较模型对照组增厚;其余3组软骨表面光滑,4层结构清晰;②番红O-固绿染色显示,模型对照组蛋白多糖表达明显不均匀,软骨厚度变薄;模型治疗组蛋白多糖表达基本均匀,软骨厚度较模型对照组增加;其余3组蛋白多糖表达均匀,软骨厚度适中;③透射电镜显示,模型对照组软骨细胞胞质内可见脂滴,线粒体、粗面内质网等细胞器消失;模型治疗组可见数量不等线粒体、粗面内质网等细胞器,并且结构基本恢复正常;其余组细胞结构正常;④免疫组织化学染色显示,与正常对照组比较,模型对照组胶原酶13蛋白表达升高(P<0.05),Ⅱ型胶原蛋白表达降低(P<0.05);与模型对照组比较,模型治疗组胶原酶13蛋白表达降低(P<0.05),Ⅱ型胶原蛋白表达升高(P<0.05);⑤结果表明,DAIa2GIP可能通过抑制关节软骨中胶原酶13表达、减少Ⅱ型胶原的破坏,对SD大鼠骨性关节炎中关节软骨发挥保护作用。