目的:在骨性关节炎发生发展中,白介素1β等炎症因子发挥着重要的作用,靶向抑制炎症因子的调控途径能在一定程度上减缓骨性关节炎的进程。本文从体内外两方面探讨,白介素受体拮抗剂(IL-1Ra)在SD大鼠拟骨性关节炎模型中的作用及调控机制。方法:1、体外细胞实验,分离培养出生24小时SD大鼠软骨细胞,用IL-1β(20ng/ml)处理36小时,建立大鼠OA软骨细胞模型,IL-1Ra(40ng/ml)培养36 小时:(1)提取总 RNA 及蛋白,经 real-time PCR、western blotting 检测CollagenⅡ、Aggrecan、Beclin1 及 LC3B 的 mRNA 与蛋白质水平,以及 mTOR、ULK1、NF-kB/p65、Akt的蛋白水平及磷酸化作用;常规免疫荧光及JEM2100-HC电镜超薄切片制作,免疫荧光显微镜与电镜观察自噬泡的形态;(2)核浆分离,western blotting检测LC3B在细胞核与细胞质中的表达水平;(3)核浆分离后的核蛋白进行免疫共沉淀法处理,western blotting检测核蛋白中LC3B的乙酰化水平;(4)Tat-Beclin1(10μM)处理 8 小时,western blotting 检测 CollagenⅡ、Aggrecan、Beclin1、LC3B的蛋白水平,常规免疫荧光及JEM2100-HC电镜超薄切片制作处理后,观察细胞内自噬泡形态。2、体内实验,“ACLT+MMx”(anterior cruciate ligament transection with partial medial meniscectomy)术构建SD大鼠OA模型(年龄:4-5周,体重:约120g,SPF级健康雄性SD大鼠45只):(1)随机分为正常组、假手术组、模型组、OA+生理盐水、OA+IL-1Ra、OA+Tat-Beclin1、OA+IL-1Ra+Tat-Beclin1 七组,分别进行关节腔内药物注射(为期两周,每周两次)。三周和五周处死大鼠,取膝关节部分进行固定、脱钙、脱水、包埋制成4μm厚度的石蜡切片;(2)将石蜡切片分别行HE染色、番红O-固绿及免疫组化处理(分别结合Collagen Ⅱ、Aggrecan、Beclin1 及 LC3B 抗体),BX-51OLYMPUS 显微镜观察拍片。结果:1、体外实验(1)real-time PCR 及 western blotting 结果示,IL-1Ra提高了 SD 大鼠拟 OA 软骨细胞内 CollagenⅡ、Aggrecan、Beclinl、LC3B 的 mRNA及蛋白表达水平；(2)电镜及免疫荧光结果显示IL-1Ra处理组细胞内自噬泡数量明显多于未处理组;(3)western blotting实验显示,IL-1Ra处理组P-Akt/Akt、P-mTOR/mTOR、P-ULK1/ULK1、P-NF-KB/p65/NF-kB/p65 比值显著高于未处理的大鼠OA软骨细胞;同时,IL-1Ra处理降低细胞核内LC3B的乙酰化水平;(4)western blotting实验显示,自噬增强剂Tat-Beclin 1促进SD大鼠模拟OA软骨细胞的基质合成,同时亦能显著提高IL-1Ra对SD大鼠模拟OA软骨细胞基质合成的促进作用(*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001,****p<0.0001)。2、体内实验(1)IL-1Ra、Tat-Beclin1单独作用及联合作用下的SD大鼠OA模型关节软骨的厚度均高于对照组;OARSI评分均低于对照组,即IL-1Ra、Tat-Beclin1单独作用及联合作用均能减缓大鼠OA模型的关节软骨损伤,其中以IL-1Ra与Tat-Beclin1联合用药组效果最佳。(2)组化结果显示,与对照组比较,软骨细胞基质合成指标Collagen Ⅱ、Aggrecan及自噬指标Beclin1、LC3B表达明显增强,其中联合用药组差异最大(*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001,****p<0.0001)。结论:IL-1Ra通过提高大鼠OA软骨细胞的自噬水平而促进软骨基质合成;其中调节自噬的相关通路包括Akt/mTOR/ULK1与Akt/NF-kB/p65;并与细胞核内LC3B乙酰化水平相关；自噬增强剂Tat-Beclin1能有效提高IL-1Ra对OA软骨细胞的保护作用。