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研究背景与目的：骨关节炎(OA)是一种骨科常见的退行性变疾病,病因目前尚不清楚。OA目前较为公认的危险因素之一是长期超负荷的外力作用,肥胖人群的OA发病率显著上升。瘦素(leptin)是一种由白色脂肪组织分泌的小分子量蛋白,肥胖人群中瘦素的血清含量往往升高。Dumond等人报道OA患者关节液中的瘦素含量明显高于正常人,这种现象提示瘦素可能在OA疾病的发生和发展过程中起到某种作用。RhoA蛋白是调控细胞骨架的重要分子之一,OA软骨细胞与正常软骨细胞相比,前者细胞骨架含量明显升高。这也是两者在细胞结构上的显著差异之一。冯觉非等报道,大剂量瘦素不但不能激活RhoA蛋白,反而会导致软骨细胞逐渐皱缩,最终在细胞膜表面出现类似凋亡小体的小泡。为验证瘦素是否可以在某些条件下激活细胞骨架调控蛋白RhoA,进而通过RhoA/LIMK1/Cofilin信号通路引起OA软骨细胞细胞骨架结构发生改变,本文使用较低浓度的瘦素(1Ong/ml)作用于体外培养的OA软骨细胞,并利用荧光共振能量转移(FRET)法与Western blot法检测RhoA/LIMK1/Cofilin信号通路中关键蛋白的活性,探讨低浓度瘦素对OA软骨细胞细胞骨架蛋白的影响,为OA的病因研究提供参考。研究方法：以编码YFP-RhoA-PKN-CFP融合蛋白的pRaichu-1237x质粒电转染人OA软骨细胞。观察在10ng/ml瘦素刺激下,RhoA蛋白的FRET信号改变。另外,应用Western blot法检测RhoA/LIMK1/Cofilin信号通路中LIMK1, Cofilin等关键蛋白的生物活性,并应用细胞染色技术观察瘦素刺激后OA软骨细胞内F-actin的变化情况。研究结果：在lOng/ml的瘦素作用下,OA软骨细胞逐渐回缩伪足,FRET信号逐渐增强,并于刺激后10min时达到峰值。OA软骨细胞在接受10ng/ml浓度的瘦素刺激后,LIMK1和P-LIMK1均逐渐增加,LIMk1蛋白活性于接受刺激后60min时明显升高且达到峰值。OA软骨细胞在接受10ng/ml浓度的瘦素刺激后,Cofilin和P-Cofilin均逐渐增加,Cofilin蛋白活性在接受刺激后24h时明显抑制。OA软骨细胞在接受10ng/ml浓度的瘦素刺激后,胞浆中F-actin微丝明显粗长,整个细胞的F-actin表达量及荧光强度明显增加。研究结论：以小剂量瘦素(10ng/ml)刺激软骨细胞,能激活RhoA蛋白,并进而通过改变RhoA/LIMK1/Cofilin信号途径通路中LIMK1, Cofilin等关键蛋白的生物学活性导致整个细胞内的F-actin表达量增加,从而引起细胞骨架以及细胞生物活性的改变。