骨硬化蛋白通過Wnt-β-catenin信號通路對人骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞的作用.pdf

1、目的：明確骨硬化蛋白(sclerostin,SOST)在不同分期骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis,OA）患者關(guān)節(jié)軟骨中表達(dá)量的變化。探討骨硬化蛋白對人關(guān)節(jié)軟骨退行性變的影響。
　　方法：選取因患原發(fā)性膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎，而接受全膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)患者所捐贈的膝關(guān)節(jié)軟骨和軟骨下骨標(biāo)本57份作為實驗組,接受截肢手術(shù)的正常人所捐贈的膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)軟骨和軟骨下骨標(biāo)本6份作為對照組。將標(biāo)本的內(nèi)側(cè)脛骨平臺軟骨及軟骨下骨進(jìn)行番紅O-固綠染色，依照改良

2、Mankin評分分為正常組，中度OA組和重度OA組并做免疫組織化學(xué)，檢測骨硬化蛋白在軟骨組織中的表達(dá)情況。將股骨內(nèi)側(cè)髁軟骨分離提純原代細(xì)胞體外培養(yǎng)，實驗組取第一代軟骨細(xì)胞培養(yǎng)后進(jìn)行實驗干預(yù)，對照組按1：4傳代后進(jìn)行實驗干預(yù)。實驗組和對照組均分為4組。A組（空白對照組），B組（250ng/ml SOST干預(yù)組），C組（10ng/ml IL-1α干預(yù)組），D組（10ng/ml IL-1α和250ng/ml SOST干預(yù)組）。通過real-t

3、ime PCR和Western-blot定量分析SOST和IL-1α對軟骨細(xì)胞中Wnt/β-catenin信號通路標(biāo)志物（β-catenin，LRP5/6）、分解代謝因子（RUNX-2，MMP-13，ADAMTS-4，5）以及合成代謝因子（COL2A1）的mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)的影響。
　　結(jié)果：根據(jù)改良Mankin評分結(jié)果，6例截肢患者標(biāo)本均為正常組，Mankin評分為1.3±1.2。57例骨關(guān)節(jié)炎標(biāo)本中，37例為中度OA（7.7

4、±0.9），20例為重度OA（13.0±1.2）。免疫組織化學(xué)染色發(fā)現(xiàn)軟骨中SOST染色陽性細(xì)胞百分比在中度OA組中表達(dá)量最高（59％），在正常組（11%）和重度OA組（12%）中表達(dá)量均明顯少于中度組（p<0.05）。通過對OA軟骨細(xì)胞和正常人軟骨細(xì)胞進(jìn)行SOST及IL-1α干預(yù)后發(fā)現(xiàn)，正常組中SOST降低了β-catenin、LRP5/6以及MMP-13，ADAMTS-4，5的表達(dá)量，增加了COL2A1的表達(dá)量。IL-1α可以激活正

5、常軟骨細(xì)胞中的Wnt/β-catenin信號通路，提高分解代謝因子表達(dá)量。并且這種激活作用可以被骨硬化蛋白所阻斷。但在OA組中SOST僅僅降低了β-catenin、LRP5/6的表達(dá)量，但對分解代謝和合成代謝因子均無影響。并且IL-1α無法激活OA軟骨細(xì)胞中的Wnt/β-catenin信號通路加速軟骨退變。
　　結(jié)論：骨硬化蛋白的表達(dá)量并不會隨著OA疾病的發(fā)展持續(xù)升高，而是呈現(xiàn)出先升高，后降低的趨勢。IL-1α可以激活正常軟骨細(xì)胞