骨保护素保护关节软骨细胞作用机制研究

作者：高智; 徐洪伟^*; 徐宏光; 张晓玲; 马明明; 徐永明

来源：浙江医学, 2022, 44(09): 908-1013.

DOI：10.12056/j.issn.1006-2785.2022.44.9.2021-464

• 骨保护素
• 关节软骨细胞
• 间歇性循环牵张力
• NF-κB信号通路

目的 探讨骨保护素（OPG）对间歇性循环牵张力（ICMT）加力诱导下退变的关节软骨细胞保护作用的机制。方法获取大鼠膝关节软骨细胞，传代至P2代进行实验，对细胞用FX-5000TM细胞体外力学刺激装置进行力学刺激，建立关节软骨细胞体外退变模型。P2代软骨细胞随机分为对照组、ICMT 3 d组（在与对照组相同培养条件下对细胞进行8%压强的ICMT,0.5 Hz,10 h/d，加力3 d）、OPG组（在细胞培养液中加入一定浓度的OPG培养细胞）、ICMT 3 d+OPG组（对用含有OPG的细胞培养液培养的细胞进行加力3 d）。培养3 d后收集各组细胞，应用倒置相差光学显微镜观察关节软骨细胞的表型变化，甲苯胺蓝染色法观察细胞表面形态，四噻唑蓝法检测不同浓度OPG和不同ICMT作用时间下关节软骨细胞存活率的变化。RT-PCR法检测各组关节软骨细胞中二型胶原、蛋白聚糖、SRY相关高迁移率族盒蛋白9(SOX-9)、基质金属蛋白酶13(MMP-13)m RNA表达水平，Western blot法检测各组关节软骨细胞中NF-κB信号通路相关蛋白MMP-13、p65、磷酸化p65(p-p65)蛋白表达水平。结果 与对照组比较，ICMT 3 d组细胞发生梭形改变，细胞外基质减少；ICMT 3 d+20 ng OPG组细胞形态变化不明显，细胞外基质的丢失得到改善。ICMT 1 d组、ICMT 2 d组、ICMT 3 d组、5 ng OPG组、10 ng OPG组和20 ng OPG组与对照组关节软骨细胞存活率比较，差异均无统计学意义（均P>0.05）。与对照组比较，ICMT 1 d组、ICMT 3 d组细胞中二型胶原、蛋白聚糖、SOX-9 m RNA表达水平均下降，ICMT 3 d组细胞中MMP-13 m RNA表达水平升高，差异均有统计学意义（均P<0.05）。与ICMT 3 d组比较，ICMT 3 d+10 ng OPG组细胞中二型胶原、SOX-9 m RNA表达水平均升高，ICMT 3 d+20 ng OPG组细胞中二型胶原、蛋白聚糖、SOX-9 m RNA表达水平均升高，ICMT 3 d+10 ng OPG组、ICMT 3 d+20 ng OPG组细胞中MMP-13 m RNA表达水平均下降，差异均有统计学意义（均P<0.05）。与ICMT 3 d组比较，ICMT 3 d+5 ng OPG组、ICMT 3 d+10 ng OPG组、ICMT3 d+20 ng OPG组MMP-13蛋白表达水平均下降（均P<0.05）。与ICMT 3 d组比较，ICMT 3 d+10 ng OPG组、ICMT 3 d+20ng OPG组中p-p65蛋白表达水平均下降（均P<0.05）。结论 OPG通过影响NF-κB信号通路可以抑制大鼠膝关节软骨细胞的退变，从而起到保护关节软骨的作用。

• 单位
  皖南医学院第一附属医院; 中国科学院上海生命科学院