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目的骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是一种常见的慢性退行性关节疾病,其特点是关节软骨退化和软骨细胞衰老。酸敏感离子通道1a(ASIC1a)是一种质子激活的阳离子通道,在软骨细胞中含量丰富,可感知和调节关节腔的p H值。我们之前的研究表明,ASIC1a参与了酸诱导的大鼠关节软骨细胞衰老,但其机制基础仍不清楚。在本研究中,我们探讨了ASIC1a在软骨细胞衰老和OA中的作用机制。结果表明,在p H 6.0组,衰老相关-β-半乳糖苷酶、衰老相关标志物(p53和p21)和自噬相关蛋白Beclin-1增加,但发现Lamin B1蛋白水平明显降低。这些作用分别被软骨细胞中的ASIC1a特异性阻断剂psalmotoxin-1或ASIC1a-短发夹RNA抑制。此外,沉默Lamin B1增强了ASIC1a介导的软骨细胞衰老,这种效应被Lamin B1的过表达逆转,表明Lamin B1参与了ASIC1a介导的软骨细胞衰老。此外,ASIC1a的阻断抑制了酸诱导的自噬小体和Beclin-1蛋白水平的增加,表明ASIC1a参与了酸诱导的软骨细胞自噬。在酸诱导的软骨细胞衰老中,用氯喹阻断自噬能够抑制Beclin-1并增加Lamin B1蛋白水平。我们进一步证明ASIC1a介导的Lamin B1表达减少是由自噬依赖性蛋白质降解引起的。最后,在大鼠OA模型中,阻断ASIC1a保护了软骨组织,恢复了Lamin B1蛋白水平并抑制了软骨细胞衰老。总之,这些结果表明,ASIC1a的阻断通过抑制自噬依赖性Lamin B1蛋白降解来抑制OA软骨细胞衰老。对此,我们将采用培养大鼠原代软骨细胞构建体外模型,并将一部分重要的结果在人正常软骨细胞系(C28/I2)上进行重复性验证,以及构建OA大鼠体内模型,展开如下研究:方法1.沉默ASIC1a对胞外酸化诱导的大鼠关节软骨细胞衰老的影响:处理分为NC对照组、p H 6.0+NC组、ASIC1a沉默组、p H 6.0+ASIC1a沉默组,β-半乳糖苷酶染色用于检测关节软骨细胞衰老;Western blot方法检测ASIC1a、p21、p53、Lamin B1和Beclin-1蛋白的表达;细胞免疫荧光法检测Lamin B1的表达水平;RT-q PCR法检测ASIC1a基因的表达。2.阻断蛋白合成途径、自噬溶酶体途径和蛋白酶体途径对胞外酸化诱导的软骨细胞衰老的影响:处理分为正常组、p H 6.0组、工具药组、p H 6.0+工具药组。使用Western blot方法检测Beclin-1、p21、p53和Lamin B1蛋白的表达;RT-q PCR检测Lamin B1基因的表达;细胞免疫荧光法检测Lamin B1和γ-H2A.X的表达;透射电镜用于观察细胞内自噬小体、线粒体等超微结构;β-半乳糖苷酶染色用于检测关节软骨细胞衰老。3.沉默/过表达Lamin B1对胞外酸化诱导的软骨细胞衰老的影响:处理分为NC对照组、p H 6.0+NC组、沉默/过表达Lamin B1组、p H 6.0+沉默/过表达Lamin B1组,β-半乳糖苷酶染色用于检测关节软骨细胞衰老;Western blot法检测p21、p53、Lamin B1和Beclin-1蛋白的表达;细胞免疫荧光法检测Lamin B1和γ-H2A.X的表达;RT-q PCR法检测Lamin B1基因的表达。4.阻断ASIC1a对OA大鼠衰老的影响及对OA的保护作用:雄性SD大鼠6-8周龄,200-220g左右,随机分为正常组、模型组和给药组。其中,正常组和模型组各8只,给药组:Pc Tx1组、透明质酸(HA,1%)组每组8只。HE染色、番红O-固绿和甲苯胺蓝染色用于观察大鼠膝关节病理改变;免疫组织化学用于检测膝关软骨Lamin B1、p21和p53蛋白的表达;电子摄片用于分析关节软骨表面破坏程度及Pelletier评分。结果1.沉默ASIC1a抑制胞外酸化诱导的软骨细胞衰老:与p H 6.0组相比,ASIC1a沉默组在酸化诱导后明显降低了衰老细胞的阳性率。并且能够增加Lamin B1蛋白的表达,抑制衰老相关蛋白p53和p21以及自噬相关蛋白Beclin-1的表达。2.Lamin B1的沉默促进了ASIC1a介导的软骨细胞衰老:β-半乳糖苷酶染色结果显示,与正常组相比,Lamin B1沉默组的衰老细胞阳性率显著增加,衰老相关蛋白p53和p21的表达明显增加。3.ASIC1a通过自噬介导Lamin B1蛋白降解:在p H 6.0组中加入自噬抑制剂CQ(20μM)可以逆转胞外酸化诱导的Lamin B1蛋白表达的降低,并且能够抑制衰老相关蛋白p53和p21以及自噬相关蛋白Beclin-1的表达。4.ASIC1a的阻断能够保护OA大鼠模型的软骨细胞:软骨特异性染色表明,用Pc Tx1阻断ASIC1a可以显着减轻OA大鼠软骨结构的破坏。降低衰老相关蛋白p21和p53的表达,显著恢复Lamin B1蛋白的表达。结论综上所述,胞外酸化的微环境能够激活ASIC1a,通过自噬途径降解Lamin B1蛋白,破坏细胞核的结构和功能,加速OA的进程。为OA治疗和软骨细胞衰老提供了新机制。