目的:颞下颌关节骨关节炎(Temporomandibular joint osteoarthritis,TMJOA)是一种常见的退行性关节病变,其病理特点主要包括进行性关节软骨退变、滑膜炎和软骨下骨硬化等。课题组根据前期预实验推测DLK2(delta drosophila homolog-like 2 or delta like 2 homologue)基因可能和颞下颌关节骨关节炎的发生发展有关,在此基础上,分析DLK2在软骨发育过程和颞下颌关节骨关节炎动物模型中的表达,以及过表达DLK2对ATDC5细胞增殖分化的影响,初步明确DLK2在软骨发育和颞下颌关节骨关节炎中的作用。方法:1.收集胚胎软骨发育过程中的膝关节标本,通过免疫组化比较DLK1和DLK2在胚胎膝关节软骨发育过程中的表达模式;2.构建ATDC5-DLK2过表达细胞系,CCK-8、Real-time PCR分析DLK2对ATDC5细胞增殖分化中的影响;3.通过在SD大鼠颞下颌关节腔内注射VEGF,构建颞下颌关节骨关节炎动物模型;4.分析DLK2在颞下颌关节骨关节炎动物模型中的表达;在ATDC5细胞中过表达DLK2,分析DLK2对基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinase,MMPs)以及聚蛋白多糖酶(A Disintegrin And Metalloproteinase with Thrombospondin Motifs,ADAMTSs)表达影响。结果:1.免疫组化结果显示DLK2在胚胎膝关节软骨发育过程的表达模式同DLK1不完全一致:在胚胎膝关节软骨发育过程中DLK2的表达增加,不仅未成熟软骨细胞表达DLK2,而且成熟的软骨细胞也有表达,关节软骨表层的DLK2表达在发育过程中逐渐下降,而深层几乎均为强阳性;而DLK1胚胎时期表达增加,但只表达在未成熟的软骨细胞上,出生后表达立即下降,并且主要集中在软骨层中的静止层。2.在ATDC5细胞正常诱导分化过程中,DLK2表达下降;过表达DLK2后,ATDC5细胞增殖速率明显提高,但ATDC5细胞成软骨标志物(Col2a1、Acan、Col10a1)的m RNA水平在分化过程中明显下降。3.HE(Hematoxylin-Eosin,HE)染色显示VEGF组髁突软骨层的厚度逐渐变薄,并且明显比空白对照组、生理盐水组的薄;甲苯胺蓝染色和番红O染色显示从第2周开始VEGF组髁突软骨基质丢失明显,并且软骨簇集增生和空泡现象也开始出现,到第8周时髁突软骨层基本丧失;改良Mankin评分显示VEGF组的得分从第2周开始明显高于空白对照组和生理盐水组的得分;micro-CT显示VEGF组髁突软骨下骨病变进行性加重;免疫组织化学染色显示VEGF组的MMP9、MMP13表达明显比空白对照组和生理盐水组高;Tunel凋亡检测也发现在第1周和第2周VEGF组的髁突软骨细胞凋亡明显多于空白对照组和生理盐水组,这些结果提示颞下颌关节骨关节炎动物模型建立成功。4.DLK2在颞下颌关节骨关节炎动物模型的早期表达逐渐增高。并且在ATDC5细胞中转入外源DLK2后,基质蛋白酶MMP13和ADAMTS5蛋白的表达明显增高,而MMP9和ADAMTS4蛋白改变不明显。结论:DLK2可能和软骨发育以及颞下颌关节骨关节炎的发生发展有关,并且有可能成为治疗颞下颌关节骨关节炎疾病的一个潜在靶点。