N-乙酰半胱氨酸对软骨细胞基质降解和骨关节炎的作用研究

作者：张卫华; 张建业; 叶恒; 李永寿^*

来源：实用骨科杂志, 2021, 27(02): 137-142.

DOI：10.13795/j.cnki.sgkz.2021.02.009

• N-乙酰半胱氨酸
• 骨关节炎
• 金属基质蛋白酶

目的探讨N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)对软骨细胞基质降解和骨关节炎的作用。方法体外建立白细胞介素(interleukin,IL)-1β诱导的软骨细胞模型,采用四甲基偶氮唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法和碘化吡啶染色检测细胞活性;采用商用细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)试剂盒、超氧化物检测(superoxide dismutase,SOD)试剂盒、总谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)检测试剂盒检测细胞内ROS、SOD及GPX含量;采用蛋白印迹法检测细胞基质金属蛋白酶(matrix metalloprotinase,MMP)-3、MMP-9、MMP-13及ADAMTS 4的蛋白表达水平;采用阿尔新蓝染色法检测软骨细胞基质;体内采用右膝关节前交叉韧带切断术建立骨关节炎大鼠模型,检测大鼠的机械性疼痛阈值和膝关节肿胀直径;采用反转录聚合酶链式反应(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)法检测大鼠滑膜组织MMP-4、MMP-9和MMP-13的表达水平;采用番红固绿染色法检测大鼠滑膜组织的病理学变化。结果在体外,NAC能够显著抑制IL-1β诱导的软骨细胞ROS、SOD和GPX产生,同时下调MMP-4、MMP-9、MMP-13和ADAMTS 4的蛋白表达,除此之外,NAC也能够抑制软骨细胞基质降解。在体内,NAC显著增加骨关节炎(osteoarthrosis,OA)大鼠的机械性痛阈值,减小OA大鼠的关节肿胀;RT-PCR结果表明NAC显著下调OA大鼠滑膜组织MMP-4、MMP-9和MMP-13的表达水平;番红固绿染色结果表明NAC显著缓解OA大鼠的关节基质破坏和降解。结论 NAC能够抑制IL-1β诱导的氧化应激介导的软骨细胞基质降解,同时对骨关节炎具有潜在的治疗价值。

• 单位
  湖北医药学院; 基础医学院