實驗性咬合紊亂致大鼠髁突骨關節(jié)炎病理改變中SDF-CXCR信號軸及OPG-RANKL表達變化.pdf

1、顳下頜關節(jié)骨關節(jié)?。═emporomandibular joint osteoarthritis，TMJ-OA）是以關節(jié)軟骨組織面的破壞與耗損為主要特征，伴發(fā)軟骨下骨組織改建和滑漠相應病變的一種退行性疾病。漸進性咬合紊亂指后牙缺失后，對頜牙生長，鄰牙向缺隙傾斜而逐漸形成的上下牙尖窩不吻合的咬合接觸狀態(tài)。前期實驗證實漸進性咬合紊亂可以導致下頜髁突軟骨出現(xiàn) OA樣的退行性病變。
　　本實驗擬通過漸進性咬合紊亂建立大鼠 TMJ-OA病理

2、模型，檢測髁突軟骨中炎癥趨化因子(Stromal cell-derived factor-1，SDF-1)/趨化因子受體(C-X-C chemokine receptor-4，CXCR4)信號軸及其下游通路，以及骨保護素(osteoprotegerin，OPG）及其配體(the receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand，RANKL)的改變及與OA病變的關系，以期探討異常生物力

3、致 TMJ-OA軟骨退變的核心通路，從而為顳下頜關節(jié)骨關節(jié)病的防治探尋新的藥物靶點。
　　實驗一，SDF-1/CXCR4信號軸及其下游因子在TMJ-OA大鼠模型中的研究
　　目的：研究SDF-1/CXCR4信號軸及其下游因子在TMJ-OA大鼠模型中的表達變化及作用。方法：雌性SD大鼠12只，隨機分為實驗組和模擬操作對照組，每組6只。將正畸用皮圈插入右側上頜及左側下頜第一磨牙與第二磨牙之間，推第一磨牙向近中移動。一月后用相同方

4、法分開右側上頜及左側下頜第二磨牙與第三磨牙之間的間隙，在間隙處放置自凝塑料保持間隙，確保間隙直至實驗結束。對照組大鼠接受除未造成咬合紊亂外，其余處理同實驗組。飼養(yǎng)24周后處死大鼠取出雙側TMJ，對左側進行RNA提取，右側制成切片。利用免疫組化和Real-Time PCR技術檢測SDF-1/CXCR4，白介素6（Interleukin6，IL-6），基質金屬蛋白酶9（matrix metalloproteases9，MMP9）在蛋白和基因

5、水平的表達變化。結果：實驗組髁突軟骨中、后部出現(xiàn)明顯地病理改變，主要包括細胞排列不規(guī)則，軟骨表面破損，出現(xiàn)無細胞區(qū)，軟骨細胞釘突樣增生等。陽性細胞面積百分比分析結果顯示實驗組 CXCR4，MMP9，IL-6的蛋白表達出現(xiàn)明顯增強（P<0.05），同時實驗組SDF-1，CXCR4，MMP9，IL-6的mRNA水平也出現(xiàn)顯著上升（P<0.05）。結論：本實驗發(fā)現(xiàn)實驗性咬合紊亂在較長時間點仍可致大鼠下頜髁突軟骨出現(xiàn)明顯的退行性改變，同時SDF

6、-1/CXCR4信號軸及其下游因子IL-6、MMP-9的蛋白及基因表達均出現(xiàn)不同程度的升高，提示該信號軸可能在 TMJ-OA的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了重要作用，但其確切機制仍需進一步研究。
　　實驗二，OPG/RANKL在TMJ-OA大鼠模型中的研究
　　目的：研究OPG/RANKL TMJ-OA大鼠模型中的表達變化及作用。方法：雌性SD大鼠12只，隨機分為實驗組和模擬操作對照組，每組6只。漸進性咬合紊亂模型建立后，24周后處死大鼠

7、取出雙側TMJ，對左側進行RNA提取，右側制成切片。測量鈣化軟骨層厚度，并進行破骨細胞染色。利用免疫組化和Real-Time PCR技術檢測OPG/RANKL在蛋白和基因水平的表達變化。結果：實驗組髁突軟骨中、后部出現(xiàn)明顯地軟骨退行性改變，且與對照組相比實驗組鈣化軟骨層厚度明顯增厚（P<0.05）。抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrate-resistant acid phosphatase，TRAP）染色結果顯示對照組和實驗組破骨細胞分布

8、及數(shù)量類似。與對照組相比，實驗組 OPG的蛋白及mRNA表達均出現(xiàn)顯著增強（P<0.05），RANKL的蛋白及mRNA表達與對照組相比沒有統(tǒng)計學差異（P>0.05）。實驗組OPG/RANKL的mRNA表達比值出現(xiàn)明顯增高，并接近具有統(tǒng)計學差異（P=0.056）。結論：OPG濃度升高可能是軟骨細胞對軟骨破壞的一種代償性反應。而這種代償可能并不能真正阻擋OA的繼續(xù)變化，反而從某種程度上加劇了病情的發(fā)展。
　　實驗三，周期性張應力及SD

9、F刺激對ATDC5細胞CXCR，IL-6，膠原X表達的影響
　　目的：對由ATDC5細胞誘導所得的軟骨細胞進行周期性張應力及SDF-1刺激，并分別檢測CXCR，IL6及膠原X的表達變化，以期在前期實驗的基礎上，進一步探討SDF/CXCR信號軸在OA中的作用機制。方法：使用胰島素鐵硒傳遞蛋白對ATDC5細胞系誘導3周，之后分為加力和不加力兩大組，每大組又分為陰性對照和SDF刺激兩小組。對加力組施以20％形變的拉伸力12h。加力結束后

10、，對所有分組細胞提取總蛋白，使用Western blot對CXCR，IL6及膠原X的表達進行檢測。結果：在不加力狀態(tài)下，給予SDF刺激后，軟骨細胞CXCR，IL6以及膠原X的表達都出現(xiàn)了不同程度的增強；而在20%形變力和SDF的雙重刺激下，軟骨細胞此三種因子的表達出現(xiàn)進一步增強。結論：在異常應力作用下，SDF可通過上調其特異性受體CXCR的表達進而增大與其結合的效率，最終促使SDF/CXCR信號軸的激活，一方面導致如 IL6等炎癥因子的