论文部分内容阅读
目的:探讨高脂饮食诱导的肥胖相关骨性关节炎(Osteoarthritis,OA)小鼠关节软骨NLRP3/caspase-1/IL-1β轴的变化情况及白藜芦醇(Resveratrol,RES)处理对该轴的效应,为肥胖相关OA的营养防治提供理论依据。方法:SW1353软骨肉瘤细胞系购于中国科学院上海生科院细胞资源中心,使用DMEM完全培养基、37℃、5%CO2、饱和湿度条件下的培养箱中培养并根据需要用IL-1β及RES进行处理,分组为:DMSO(含2‰DMSO)组、IL-1β(10ng/mL)组、IL-1β(10ng/mL)+RES(50μmol/L)组;C57BL/6小鼠由中国医科大学动物实验中心提供,高脂喂养同时采用溶于0.5%羧甲基纤维素钠(Carboxymethylcellulose sodium,CMC)的RES(45 mg/kg/d)悬浊液灌胃,分组为:ND(0.5%CMC水溶液灌胃)组、HFD(0.5%CMC水溶液灌胃)组、HFD+RES(0.5%CMC水溶液与RES悬浊液灌胃)组。Western blot法检测细胞中NLPR3、caspase-1及IL-1β的蛋白表达水平;关节组织切片染色评价关节组织病变程度;qRT-PCR法检测小鼠关节软骨NLRP3、caspase-1、IL-1βmRNA表达水平,免疫组织化学染色法检测关节软骨MMP13、NLPR3、caspase-1及IL-1β的蛋白表达水平。结果:1、IL-1β处理SW1353细胞对NLRP3、caspase-1及IL-1β蛋白表达的影响以及RES的效应IL-1β处理使NLRP3、caspase-1及IL-1β蛋白表达量显著高于DMSO组(P<0.05);与IL-1β组相比,RES能够减少上述NLRP3炎症小体相关蛋白的表达(P<0.01)。2、实验期间各组小鼠体重、体脂比及摄食量变化情况实验期末HFD组小鼠体重及体脂比高于ND组(P<0.01);但RES处理组与单纯HFD组相比体重及体脂比均无明显差异(P>0.05)。实验期间ND组、HFD组和HFD+RES组小鼠摄食量无明显差别(P>0.05)。3、高脂喂养的小鼠膝关节组织学改变及RES的效应ND组番红O染色可见潮线清晰完整,HE染色显示软骨细胞排列紧密整齐,基质染色正常;HFD组潮线有变浅消失等现象,软骨细胞呈局部增加或者减少,且OARSI得分最高,与另外两组相比差异有统计学意义(P<0.05);HFD+RES组软骨状态好于HFD组,OARSI得分显著降低(P<0.05)。4、各组小鼠膝关节软骨MMP13的表达与ND组相比,HFD组膝关节软骨组织中MMP13表达增加,差异有统计学意义(P<0.01);RES处理可使MMP13表达减少(P<0.01)。5、高脂饮食喂养的小鼠膝关节软骨NLRP3、caspase-1及IL-1βmRNA表达及RES的效应IL-1βmRNA在HFD组的表达显著高于ND组,差异有统计学意义(P<0.01);RES处理后,IL-1βmRNA表达显著下降(P<0.01);NLRP3和caspase-1的mRNA变化虽然无统计学上的差异,但有与IL-1β相一致的变化趋势。6、高脂饮食喂养的小鼠软骨NLRP3/caspase-1/IL-1β轴相关蛋白表达情况及RES的效应6.1 NLRP3蛋白表达情况HFD组的NLRP3阳性颗粒明显增多,且分布不均匀,呈团块状;RES处理组阳性着色明显较HFD组减少,差异有统计学意义(P<0.01)。6.2 Caspase-1蛋白表达情况HFD组软骨caspase-1蛋白表达高于ND组和HFD+RES组,且平均光密度值之间的差异有统计学意义(P<0.05)。6.3 IL-1β蛋白表达情况HFD软骨IL-1β蛋白阳性着色深而颗粒密集,光密度值也远高于ND组,差异有统计学意义(P<0.05);RES处理可使IL-1β蛋白表达量减少(P<0.05)。结论:1、IL-β处理的SW1353软骨肉瘤细胞系可能存在NLRP3/caspase-1/IL-1β轴的活化,且RES具有抑制效应。2、HFD诱导的肥胖OA小鼠软骨组织NLRP3/caspase-1/IL-1β轴被激活;RES处理可以抑制该轴的活化,对关节具有保护作用。