Rho GTP酶在大鼠髋臼软骨细胞早期发育中的作用

目的研究Rho GTP酶在大鼠髋臼软骨早期发育中的作用。方法将新生SD大鼠用随机数字表法平均分为正常发育组和异常应力组,每组48只。正常发育组不做特殊处理,异常应力组后肢伸髋伸膝位固定。分别于1、3、5、7、10、15日龄处死两组大鼠各8只(16髋),收集大鼠髋关节进行组织学染色和原代软骨细胞提取。观察正常发育过程中和异常应力下髋关节和髋臼软骨细胞的形态变化,检测Rho GTP酶(Cdc42、Rac1、RhoA)在软骨细胞内的表达和分布。使用独立样本t检验对两组间均数进行比较。结果正常发育组股骨头呈圆形,髋臼对股骨头包容良好;5~7日龄时,软骨细胞逐渐分化成熟;Rho GTP酶主要分布于核周,但随着日龄增加Rac1出现胞膜分布。异常应力组髋臼浅平,盂唇内翻;软骨细胞呈去分化改变;Cdc42、Rac1、RhoA均出现核内表达,且Rac1胞膜表达消失。正常发育组软骨细胞内Cdc42和RhoA mRNA相对表达量在7日龄达峰值,分别为1.53±0.20和1.49±0.04,与1日龄时1.00±0.11和1.00±0.10相比显著升高,且差异有统计学意义(P均<0.01);异常应力组在异常应力作用1 d后,软骨细胞内Cdc42和RhoA mRNA相对表达量分别为1.38±0.20和1.23±0.04,均较正常发育组显著上调,且差异有统计学意义(P<0.05和P<0.01)。在蛋白水平,正常发育组Cdc42和RhoA蛋白相对表达量分别在5日龄和7日龄达峰,为1.05±0.03和1.25±0.01,分别与1日龄时0.76±0.03和0.97±0.01比较,差异均有统计学意义(P均<0.01)。异常应力组在各个时间点与正常发育组比较,Cdc42的表达均上调(P均<0.01),而Rac1的表达受到抑制(P均<0.01)。结论5~7日龄可能是大鼠髋臼软骨细胞早期发育的关键时间点,Rho GTP酶可能在调控髋臼软骨细胞早期发育中发挥作用。