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研究背景半月板损伤在骨关节炎(osteoarthritis OA)的发病过程中起着关键作用。长期临床观察结果证实:半月板撕裂后行部分切除术,不能减少OA的发生率。如果半月板损伤不能及时治疗,可诱发关节炎症,引起关节生物力学变化,导致OA形成。因此,急需发现可促进半月板再生的药物,延缓或逆转OA病程。而在动物试验中,促红细胞生成素(erythropoietin EPO)可促进骨折愈合和软骨缺损修复。研究目的本课题研究目的是研究小鼠半月板的发育过程,研究与软骨修复相关生长因子以及EPO对半月板细胞的影响,重点是关节形成、软骨形成、血管生成、炎症和基质的代谢,建立小鼠半月板器官培养体系来检测所选生长因子的作用,并揭示EPO对小鼠半月板损伤诱发的OA(MIO)的作用。研究方法1.首先通过研究小鼠半月板的发育过程,收集胚胎期和出生后一定时期内小鼠的膝关节样本,进行组织学方面的研究。2.分离出原代半月板细胞进行细胞体外培养,用来检测一些可能涉及关节形成、软骨再生和半月板修复有关的因素。3.建立了小鼠半月板器官的体外培养体系,经过体外培养和处理,提取RNA和蛋白质分别进行RT-PCR及Western Blotting,还可以进行组织切片用于组织学及免疫组织化学染色。4.建立了半月板损伤诱发的OA(MIO)的小鼠模型,在不同时期对小鼠模型进行了 PBS/EPO干预,观察EPO是否增强了半月板修复并防止了 OA的形成。研究结果1.通过研究小鼠半月板的发育过程,获得了一些半月板细胞增殖、凋亡和Col-1的分布的基本数据,提示出生前后半月板细胞的增殖与凋亡同时发生提示在这一时期有活跃的组织更替。2.通过分离半月板细胞进行细胞培养研究,结果显示EPO具有促进细胞增殖、基质蛋白生成和新生血管生成的能力。3.通过小鼠半月板的器官体外培养,结果显示,EPO上调Col-1,Col-2和VEGF-A的表达,并下调MMP-13的表达。说明EPO具有促进细胞增殖、基质蛋白生成和新生血管生成的能力,并抑制关节的炎症。4.通过对比EPO/PBS在不同时期进行干预,收集膝关节样本进行组织染色。结果显示,早期干预是最有效的,EPO可显著减轻MI0的严重程度,这可能与增强半月板再生有关。研究结论1.EPO可抑制半月板金属蛋白酶MMP-13的表达,上调Col-1,Col-2,VEGF-A的表达,抑制关节的炎症、促进半月板再生修复。2.EPO可能成为一种有效的DMOAD,可以用于半月板损伤的早期治疗,对半月板再生具有最佳效果,以防止OA进展。