补肾活血方对膝骨关节炎滑膜Cyr61、CTGF、WISP-1的干预作用

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目的:研究大鼠膝骨关节炎模型滑膜组织和Wnt/β-catenin信号通路活化的滑膜细胞Cyr61、CTGF、WISP-1的表达变化,及补肾活血方对其的干预作用,探讨膝骨关节炎滑膜Cyr61、CTGF、WISP-1在骨关节炎发生、发展中的作用,阐释补肾活血方治疗膝骨关节炎的分子作用机制。  方法:通过体内实验和体外实验两个方面来观察滑膜Cyr61、CTGF、WISP-1的表达情况及补肾活血方对其干预作用。体内实验部分:将26只Wistar雄性大鼠随机分为正常组和造模组,正常组6只,造模组20只。造模组通过Hulth方法建立膝骨关节炎模型。造模4周后,随机选取造模组大鼠2只,摘取膝关节,观察造模情况。造模成功后,将造模组随机分为3组,即模型组6只,补肾活血方组6只和西乐葆组6只。正常组和模型组大鼠均予以生理盐水灌胃,补肾活血方组予以补肾活血方中药灌胃,西乐葆组予以西乐葆灌胃;灌胃时间为每天2次,连续4周。8周后,腹主动脉取血方法抽取血液,静置离心后获得血清;外科手术方法打开大鼠膝关节,摘取滑膜组织。免疫印迹法(Western blot)观察大鼠膝关节滑膜组织中Cyr61、CTGF、WISP-1的表达;采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测大鼠血清COMP、CTX-Ⅱ的表达。体外实验部分:以正常人滑膜细胞(HS)为研究对象,采用Wnt3a重组蛋白干预正常人滑膜细胞,分别在Oh/6h/12h/24h/48h五个不同的时间点检测人滑膜细胞胞核蛋白β-catenin的表达变化,确定最佳的Wnt/β-catenin信号通路激活时间点;免疫印迹法(Western Blot)观察补肾活血方对人滑膜细胞β-catenin、Cyr61、CTGF和WISP-1表达的影响。  结果:体内实验部分:(1)造模4周后成功建立大鼠膝骨关节炎模型,膝骨关节炎大鼠关节肉眼下观察表现为:滑膜充血、增生,渗出较多,软骨表面呈白色或淡黄色,光亮度下降,关节面粗糙变形,不平整,符合膝骨关节炎早期表现;(2)免疫印迹法(Western blot)结果显示:模型组滑膜组织中Cyr61、CTGF、WISP-1的蛋白表达与正常组相比,显著升高,两者比较具有统计学意义(P<0.01);补肾活血方组的滑膜组织Cyr61、WISP-1的蛋白表达与模型组相比,显著下降,两者比较具有统计学意义(P<0.01);补肾活血方组与模型组相比,差异无统计学意义(P=0.068)。酶联免疫吸附法(ELISA)结果显示:模型组血清中COMP、CTX-Ⅱ的表达与正常组相比,显著升高,两者比较具有统计学意义(P<0.01);而补肾活血方组与模型组相比,可以显著下调血清中COMP、CTX-Ⅱ的表达,两者比较具有统计学意义(P<0.01)。体外实验部分:Western Blot结果显示(1)Wnt3a重组蛋白干预正常人滑膜细胞后,核蛋白β-catenin的表达水平明显升高,并在一定时间内,随着干预作用时间的延长,β-catenin的表达逐渐增强,呈时间依赖性,在干预的第24h,核蛋白β-catenin的表达变化最明显;(2)通路激活组滑膜细胞核蛋白β-catenin和蛋白Cyr61、CTGF、WISP-1的表达与正常对照组比较,显著升高,具有统计学意义(p<0.01);补肾活血方组滑膜细胞核蛋白β-catenin和蛋白Cyr61、WISP-1与通路激活组相比,差异具有统计学意义(p<0.05);补肾活血方组滑膜细胞CTGF的蛋白表达与通路激活组相比,差异无统计学意义(p=0.425)。  结论:1.大鼠膝骨关节炎滑膜组织中Cyr61、CTGF、WISP-1的表达升高,说明骨关节炎滑膜炎存在促进软骨降解和软骨修复的双重作用,而血清中的COMP、CTX-Ⅱ的表达升高说明滑膜炎促进软骨降解的作用远大于修复软骨的作用;2.Wnt/β-catenin信号通路活化的滑膜细胞中Cyr61、CTGF、WISP-1的表达升高,印证了其是Wnt/β-catenin信号通路的下游基因;3.补肾活血方对滑膜Cyr61、WISP-1蛋白和血清COMP、CTX-Ⅱ蛋白的下调作用可能是其治疗膝骨关节炎的机制之一。
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