【摘 要】
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目的:探讨姜黄素（Curcumin）是否通过调控miR-34a/Akt/m TOR促进自噬,以发挥通过保护关节软骨减轻病变来改善肥胖相关骨关节炎（Osteoarthritis,OA）病情的效能,为深入了解OA的发病机制及其探索营养防治方法提供实验基础。方法:体重为240 g±20 g的六周龄雄性SD大鼠购置于实验动物中心。随机分为普通饮食（ND）组和特制高能量饮食（HFD）组,两组之间体重没有差别
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目的:探讨姜黄素（Curcumin）是否通过调控miR-34a/Akt/m TOR促进自噬,以发挥通过保护关节软骨减轻病变来改善肥胖相关骨关节炎（Osteoarthritis,OA）病情的效能,为深入了解OA的发病机制及其探索营养防治方法提供实验基础。方法:体重为240 g±20 g的六周龄雄性SD大鼠购置于实验动物中心。随机分为普通饮食（ND）组和特制高能量饮食（HFD）组,两组之间体重没有差别。ND组喂食大小鼠维持饲料,HFD组喂食特制高能量饲料,两种饲料脂肪供能比分别10%和60%。每周称量体重与摄食量。喂养至第28周时,每组随机抽取5只大鼠进行步态分析;随后处死,取脂肪以计算体脂比,取后肢关节固定、脱钙、包埋,供组织病理学检测,进行番红O-固绿染色、HE染色。其后,对照组不变,作为C组继续喂食维持饲料;将高能量饮食大鼠随机分为:纯高脂组（H组）,低剂量姜黄素组（HL组）,高剂量姜黄素组（HH组）,低剂量姜黄素+阴性对照组（HL-NC组）,高剂量姜黄素+阴性对照组（HH-NC组）,低剂量姜黄素+agomir组（HL-Ago组）,高剂量姜黄素+agomir组（HH-Ago组）。第29周起始时,HL-NC与HH-NC组后肢关节注射溶于无菌PBS的阴性对照NC,HL-Ago组与HH-Ago组后肢关节注射溶于无菌PBS的agomir,其余四组大鼠后肢关节注射无菌PBS,每个关节注射体积为100μl。1天后,C组和H组后肢关节注射DMSO,其余六组按低、高两种剂量分别注射相应体积的溶于DMSO的姜黄素溶液,低剂量、高剂量对应的溶液注射体积分别为16μl/kg、32μl/kg（根据前期实验获得）。姜黄素或DMSO每隔一周注射一次,至第32周,即共注射4次。注射4次后对大鼠采用步态检测;步态检测结束后,处死所有大鼠,取脂肪进行称量,以供体脂比的分析;取后肢关节供组织病理学检测,进行番红O-固绿染色、HE染色;采用免疫荧光法检测关节软骨细胞Beclin1、LC3B、p62、p-Akt、p-m TOR水平;提取软骨RNA,q RT-PCR法测定miRNA-34a相对表达水平。结果:1、高脂饮食使大鼠体重、体脂升高,出现OA样改变。与ND组相比,HFD组大鼠的体重与体脂比升高,差异具有统计学意义（P<0.01,P<0.05）;番红O-固绿染色、HE染色检测到HFD组大鼠关节出现OA样改变,Mankin评分升高,与ND组相比差异有统计学意义（P<0.01）。2、姜黄素处理改善高脂饮食大鼠的骨关节炎表现,并且这种改善作用是通过降低miR-34a水平发挥的。与对照组相比,喂食高脂饮食的7组大鼠体重明显升高,体脂比也高于对照组。姜黄素处理改善了OA样病变,Mankin评分低于H组（P<0.05）。与HL-NC组相比,HL-Ago的组织学破坏较为严重,但Mankin评分无统计学差异。与C组相比,H组关节软骨的miR-34a的表达明显上调（P<0.01）,姜黄素治疗降低了其表达（P<0.05）。与HL-NC组相比,HL-Ago组miR-34a的表达明显升高（P<0.05）,HH-Ago组的miR-34a表达明显低于HL-Ago组（P<0.05）。3、高脂饮食大鼠软骨组织中自噬下降,姜黄素通过抑制miR-34a恢复自噬水平。与C组相比,H组大鼠Beclin1,LC3B表达降低,p62表达升高;姜黄素处理上调Beclin1,LC3B表达水平,降低p62表达水平;与HL-NC组相比,HL-Ago组Beclin1,LC3B表达减少,p62表达升高;与HH-NC组相比,HH-Ago组Beclin1,LC3B表达减少;与HL-Ago组相比,HH-Ago组中表达的LC3B增加（P<0.05）,p62表达降低（P<0.01）4、高脂饮食大鼠软骨组织中miR-34a通过促进Akt/m TOR以抑制自噬,姜黄素通过抑制miR-34a减少p-Akt、p-m TOR表达。与C组相比,H组关节软骨的p-Akt和p-m TOR表达明显升高（P<0.01,P<0.01）,姜黄素降低其表达（P<0.01）。与HL-NC组相比,HL-Ago组p-Akt和p-m TOR表达升高（P<0.01,P<0.05）;与HH-NC组相比,HH-Ago组p-Akt表达降低（P<0.01）。与HL-Ago相比,HH-Ago组p-Akt和p-m TOR表达降低（P<0.05）。结论:1、高脂饮食诱导大鼠出现肥胖相关OA样病变,姜黄素能够保护OA软骨免受损害。2、姜黄素通过抑制关节软骨中的miR-34a表达以促进其自噬发生。3、miR-34a可能通过激活Akt/m TOR通路抑制自噬,姜黄素通过抑制miR-34a恢复软骨自噬水平。
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