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。

IL-1β对兔关节软骨细胞MMP-1/-13mRNA表达和NO的影响

目的观察白介素-1β(IL-1β)对体外培养的兔关节软骨细胞基质金属蛋白酶-1/-13(MMP-1/-13)基因表达的调节作用和对一氧化氮(NO)的影响,以了解骨关节炎(osteoarthritis,OA)软骨损伤的机制。方法将体外培养的兔关节软骨细胞随机分为5组,每组有3个样本,第1组为空白对照组,第2,3,4,5组分别加入10ng/mL的IL-1β,作用时间分别为8,16,24,36h。采用实时荧光定量PCR(real-timePCR)的方法,观察兔关节软骨细胞MMP-1/-13基因的表达情况,以空白组为对照,比较不同时间段软骨细胞MMP-1/-13基因表达,并收取培养细胞上清液测定一氧化氮(NO)含量,比较各组变化。结果正常兔关节软骨细胞具有MMP-1/-13基因表达,但是表达量较低,而各实验组MMP-1/-13mRNA都明显增高。尤其是MMP-1mRNA增高明显,在36h内随着时间的延长逐渐增高,且各组间差异具有统计学意义(P<0.05);MMP-13mRNA增高后维持在高水平,但各组间无明显差异。NO的含量也随着时间的延长而逐渐增高。结论IL-β1随着时间延长,正向调节兔关节软骨细胞MMP-1/-13mRNA表达,并能促进NO的释放增加,从而使它们在OA软骨破坏的机制中发挥重要作用,但对MMP-1/-13具体调节机制不尽相同。

兔关节软骨细胞的分离培养及生物学特征

目的探讨兔关节软骨细胞分离培养的方法和生物学特性。方法从4周龄新西兰白兔关节分离培养软骨细胞,倒置显微镜下观察原代及传代培养的细胞形态学变化,并计数绘制生长曲线。测定细胞冻存复苏后的存活率。用甲苯胺蓝染色和免疫细胞化学法了解葡萄糖胺多糖(GAGs),Ⅱ型胶原的合成情况并鉴定细胞。结果成功建立体外培养兔关节软骨细胞的实验方法。原代培养的软骨细胞呈多角形,传代3次后出现反分化。形态学、免疫化学染色显示细胞培养3代以内可以保持表型的稳定,冷冻复苏存活率为92%。结论本文建立的体外培养关节软骨细胞的方法简单可行。体外培养的兔软骨细胞表型能保持3代稳定,具有良好的生物学活性,可用于实验研究,可经深低温冷冻保存。

丝裂酶原活化蛋白激酶激酶1／2抑制对家兔关节软骨保护作用的研究

目的评价丝裂酶原活化蛋白激酶（mitogen—activated protein kinase，MAPK）信号转导通路中MAPK激酶1／2（MEKI／2）在骨关节炎发病过程中的作用。方法新西兰家兔30只，制作OA模型，随机分成3组，每组10只。从造模术后第4天开始，第1组和第2组分别注射100μmol／L和40μmol／L的PD98059，第3组注射PBS液体作为安慰剂对照组，每周2次。另取10只家兔，正常关节内注射PBS液体作为正常对照组。8周后处死动物，进行股骨髁关节软骨退变的大体评分。用Western Blot印记杂交法测定软骨组织中ERK1／2以及磷酸化ERK1／2的表达。用实时定量PCR方法测定基质金属蛋白酶-1／13（MMp-1／13）的mRNA表达水平。结果与使用PBS的安慰剂对照组相比，使用PD98059的关节软骨破坏明显减轻。磷酸化的ERK1／2在100μmol／LPD98059干预组明显低于40μmol／L干预组和安慰剂对照组。而MMP-1／13的mRNA表达在不同浓度的干预组均低于安慰剂对照组。结论MAPK信号转导通路参与了骨关节炎关节软骨破坏的病理过程。MEK1／2选择性阻滞剂PD98059可以在关节炎动物活体内有效抑制关节炎软骨破坏的程度，该作用可能与其有效抑制ERK1／2的磷酸化激活有关。