碘乙酸单钠诱导SD大鼠膝骨关节炎后HIF-1α、OPN、IL-1β、TNF-α、MMP-13和NGF蛋白表达及意义

作者：熊翱; 魏小雨; 许建中; 罗飞^*

来源：中国实验动物学报, 2023, 31(05): 643-652.

• 骨关节炎
• 碘乙酸单钠
• 疼痛
• 骨桥蛋白
• 炎症因子
• 神经生长因子

目的 探讨碘乙酸单钠(monosodium iodoacetate, MIA)诱导SD大鼠膝骨关节炎(knee osteoarthritis, KOA)后HIF-1α、OPN、IL-1β、TNF-α、MMP-13和NGF蛋白表达及意义。方法 采用SD大鼠(4周龄，80～120 g)为研究对象，随机分为假手术(Sham)组和模型(KOA)组。第0天，大鼠用戊巴比妥钠麻醉，模型组经右膝关节髌下韧带向关节腔内注射含2 mg MIA生理盐水50μL,Sham组大鼠给予50μL灭菌生理盐水。SD大鼠分别于第0、3、7、10、14天测量右膝关节直径和检测负重能力后，麻醉安乐死，切取软骨和分离滑膜组织。同时，原代培养假手术组和模型组滑膜组织，鉴定成纤维样滑膜细胞(fibroblast-like synoviocytes, FLS)的纯度和活性后，采用地塞米松处理FLS。通过Western Blot检测缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)、骨桥蛋白(osteopontin, OPN)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、基质金属蛋白酶-13(matrix metalloproteinase-13,MMP-13)和神经生长因子(nerve growth factor, NGF)蛋白的表达。结果 与假手术组比较，大鼠膝关节腔被注入MIA 3 d后，HIF-1α、OPN、IL-1β和TNF-α蛋白表达升高，呈不断增加趋势。大鼠膝关节腔横径，在MIA造模后第7天和第14天，显著大于假手术组。MIA注入大鼠膝关节腔第3天起，大鼠右后肢的负重能力持续在26%以下，显著低于假手术组。采用0.2%Ⅰ型胶原酶消化法，成功培养了FLS原代细胞。使用地塞米松对模型组大鼠体外FLS干预后，显著降低了促炎因子分泌、NGF和MMP-13蛋白的表达。结论 HIF-1α、OPN、IL-1β、TNF-α、MMP-13和NGF蛋白在滑膜炎症、软骨降解及基质破坏和关节疼痛等方面起着重要作用，既是关节疼痛管理、炎症反应调节和抑制软骨降解和基质破坏的重要靶点，也是开发新型OA镇痛药物的蛋白靶点。

• 单位
  第三军医大学; 郑州大学第一附属医院; 中国人民解放军陆军军医大学; 第一附属医院骨科