研究背景由于对骨关节炎（osteoarthritis,OA）发病机制认识不足,缺乏可阻止或逆转OA病程的药物,导致临床治疗OA手段有限。关节炎的主要病理特征包括关节软骨退变、软骨下骨结构改变和滑膜炎症等。促炎细胞因子是参与OA发生发展的重要介质。白介素1β（Interleukin 1 beta,IL-1β）可诱导软骨细胞凋亡、抑制软骨合成代谢,导致软骨破坏。而肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor,TNF-α）在关节局部炎症级联反应中发挥重要作用。因此找到调控关节内TNF-α和IL-1β合成的物质,对OA的病因学研究有重要意义。OA患者机体普遍存在氧化还原失平衡为特征的氧化应激。晚期氧化蛋白产物（advanced oxidation protein products,AOPPs）是氧化应激可靠的标志物。研究证实:AOPPs本身可成为内源性致病介质参与氧化应激相关疾病的发生发展。但是AOPPs在OA病程中的表达情况及其对TNF-α和IL-1β表达的影响尚不清楚,本研究拟阐明上述问题。材料与方法本研究临床实验部分选取OA患者为研究对象,收集受试者关节液检测其中AOPPs含量,分析AOPPs与关节软骨退变的相关性。体外实验部分选取小鼠原代软骨细胞为模型,使用外源性AOPPs刺激,研究AOPPs对TNF-α及IL-1β的影响以及具体机制。体内实验部分选取成年雄性C57bl/6小鼠为研究对象,验证AOPPs对软骨局部TNF-α及IL-1β的影响及机制;整体观察AOPPs对OA病程中软骨下骨及软骨局部病理变化的影响。结果关节液中AOPPs的含量与关节退变的程度呈正相关。OA小鼠血清中AOPPs含量增高,关节软骨中AOPPs的含量、Nox4（Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase 4）表达增高。外源性 AOPPs 注射,可增加OA模型膝关节软骨局部AOPPs的含量、进一步上调Nox4表达。体外加入AOPPs刺激后可导致软骨细胞丝裂原激活的蛋白激酶（Mitogen-activated protein kinase,MAPK）通路激活、TNF-α 和 IL-1β 表达增多。加入MAPK通道抑制剂可减弱AOPPs诱导的软骨细胞表达TNF-α和IL-1β增多。对Nox4进行干扰,可减弱AOPPs对软骨细胞MAPK通路的激活及AOPPs诱导的TNF-α和IL-1β表达增多。体内研究证实AOPPs刺激可进一步促进OA关节软骨组织细胞MAPK通路激活及细胞表达TNF-α和IL-1β上调;进一步的观察发现AOPPs刺激可导致关节软骨中细胞凋亡增加,细胞外基质成分Ⅱ型胶原及糖胺聚糖（glycosaminoglycan,GAG）含量降低,关节软骨破坏程度（Mankin评分）升高;此外,AOPPs刺激可降低软骨下骨骨小梁厚度（Tb.Th）、骨小梁数（Tb.N）、骨体积分数（BV/TV）。Nox的抑制剂apopcynin可以阻断AOPPs的这些病理作用。结论（1）本研究证实OA患者关节液中存在AOPPs蓄积,AOPPs含量与关节软骨退变程度正相关;（2）体外实验证实AOPPs通过Nox4,激活MAPK通路导致软骨细胞表达TNF-α 和 IL-1β 上调;（3）体内研究证实AOPPs可导致OA病程中软骨组织Nox4高表达及激活MAPK通路,诱导软骨中TNF-α和IL-1β上调、细胞凋亡数目增加、抑制软骨基质合成、导致软骨及软骨下骨病变加重。Nox抑制剂apopcynin可以阻断AOPPs的这些病理作用,部分逆转OA病程。