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目的:
本课题拟在建立大鼠胶原诱导关节炎(Collagen—induced arthritis,CIA)的基础上,研究空白对照组、模型组、甲氨蝶呤组(Methotrexate,MTX)组、99锝-亚甲基二膦酸盐组(Technetium[99Tc]Methylenediphosphonate,99Tc-MDP)大鼠的关节炎症状,给药前后血清、关节液中骨桥蛋白(Osteopontin,OPN)的水平及关节滑膜OPN表达的变化,初步探讨OPN在CIA发病过程中可能的作用以及药物对其的影响。
方法:
1.选择体重140-160g的雄性Wistar大鼠60只,留取10只作为空白对照组,其余50只用于建立CIA模型。于大鼠尾根部多处皮下注射鸡Ⅱ型胶原乳剂(0.5ml／只),一周后等量乳剂同法加强免疫一次。空白对照组相同时间、相同部位注射等体积生理盐水作为对照。
2.在造模4周后,依据大鼠关节炎的程度和范围以及关节肿大和变形情况对其进行关节炎指数(arthritis index,AI)的评定,AI≥6分即为造模成功。选择30只CIA诱导成功大鼠,随机分为模型组、MTX组和99Tc-MDP组,每组10只。MTX组每周给予MTX尾静脉注射,在给药间歇内给予等体积生理盐水尾静脉注射,99Tc-MDP组每日给予99Tc-MDP尾静脉注射,空白对照组和模型组用等体积生理盐水尾静脉注射,给药时间为3周。
3.观察各组大鼠症状(包括大体观、体重、关节炎指数、足爪容积),于给药前及给药1、2、3周后采取各组大鼠尾静脉血,以ELISA的方法测定血清OPN水平。给药3周后,处死大鼠,留取大鼠膝关节腔关节液,以ELISA的方法测定关节液中OPN水平。留取双侧膝关节滑膜,包埋,切片,行HE染色,光镜下观察关节滑膜的病理变化并进行评分。用免疫组织化学法检测滑膜组织OPN的表达,并采用计算机图像分析系统对其表达量进行半定量分析。
结果:
1.随着CIA大鼠发病时间延长,关节和足爪肿胀逐渐增加,造模4周后,模型组大鼠体重明显小于空白对照组(P<0.01),模型组大鼠关节炎指数、足爪容积明显高于空白对照组(P<0.01),模型组、MTX组和99Tc-MDP组血清OPN水平明显高于空白对照组(P<0.01)。
2.给药3周后,MTX组和99Tc-MDP组大鼠足爪容积较模型组下降(P<0.05),关节炎指数也较模型组下降(P<0.01)体重较模型组上升(P<0.05),足爪容积、关节炎指数仍高于空白对照组(P<0.01),MTX组和99Tc-MDP组血清及关节液OPN水平较模型组降低(P<0.01),但仍高于空白对照组(P<0.01),MTX组、99Tc-MDP组之间无明显差异(P>0.05)。
3.给药3周后,病理结果显示模型组大鼠关节滑膜组织有大量炎性细胞浸润,有血管翳形成,而药物干预组大鼠滑膜组织炎性细胞浸润减轻。MTX组和99Tc-MDP组滑膜病理积分均明显小于模型组(P<0.01),两组之间无明显差异(P>0.05)。
4.给药3周后,免疫组织化学染色显示模型组、MTX组和99Tc-MDP组大鼠滑膜OPN表达明显高于空白对照组(P<0.01)。与模型组比较,MTX组和99Tc-MDP组大鼠滑膜OPN表达减少(P<0.05),两组之间无明显差异(P>0.05)。
结论:
1.本实验采用鸡Ⅱ型胶原成功建立了大鼠胶原诱导性关节炎动物模型。
2.CIA大鼠血清、关节液骨桥蛋白水平上升,关节滑膜组织的骨桥蛋白表达量明显增加,推测骨桥蛋白异常表达可能在CIA滑膜病变的发生发展过程起了一定作用。
3.甲氨蝶呤、99Tc-MDP可以降低CIA大鼠血清、关节液的骨桥蛋白水平,减少关节滑膜骨桥蛋白的表达,甲氨蝶呤、99Tc-MDP抑制滑膜炎症的作用机制中可能包括对骨桥蛋白表达的抑制作用。在降低CIA大鼠血清和关节液中的OPN水平、减少关节滑膜OPN的表达方面,甲氨蝶呤与99Tc-MDP之间无明显差异。