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目的水通道蛋白1(aquaporins 1,AQP-1)表达变化可能与细胞凋亡相关。通过观察软骨组织中AQP-1和半胱天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)的表达,探讨AQP-1表达与软骨细胞凋亡的相关性,为进一步研究骨性关节炎(os teoarthritis,OA)的发病机制提供实验依据。方法取8周龄清洁级雄性SD大鼠72只,体重286～320 g,平均300 g;随机分为手术组、假手术组和对照组,每组24只。手术组采用切断前交叉韧带及内侧副韧带、部分切除内侧半月板方法制备大鼠双膝OA模型;假手术组仅暴露关节腔;对照组不作处理。造模后观察大鼠一般情况,于1、2、4、8周处死大鼠取膝关节标本行大体、组织学观察;采用实时荧光定量PCR检测AQP-1和Caspase-3 mRNA的表达情况;使用酶标仪检测Caspase-3蛋白酶活性;并对AQP-1 mRNA表达与Caspase-3 mRNA的表达及蛋白酶活性的相关性进行分析。结果术后共6只大鼠死亡,均给予补充;其余大鼠均存活至实验完成。各时间点对照组及假手术组膝关节软骨外观及结构均正常;随时间延长手术组关节软骨表面粗糙且有裂隙,可见大量赘生物,软骨表层纤维化,细胞排列紊乱。参照Mankin评分标准,造模后1周各组组织学评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05);2、4、8周时手术组与对照组、假手术组间比较,差异有统计学意义(P<0.05)。造模后1周,手术组AQP-1、Caspase-3 mRNA表达和Caspase-3蛋白酶活性与假手术组及对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05);而2、4、8周时手术组以上指标均明显高于对照组和假手术组(P<0.05),且随时间延长呈增高趋势。AQP-1 mRNA和Caspase-3 mRNA表达成正相关(r=0.817,P=0.000),回归方程为y=0.426 7x2+0.051 5x;AQP-1 mRNA表达和Caspase-3蛋白酶活性亦成正相关(r=0.945,P=0.000),回归方程为y=15.423 0x+4.392 8。结论 AQP-1的表达上调可能与软骨细胞凋亡相关,在OA发病过程中AQP-1表达的变化可能参与了OA的发生、发展。