穗花杉双黄酮在骨关节炎病理过程中维持细胞外基质稳态和抑制软骨下骨骨丢失的机制研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:collinne
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
骨性关节炎(OA)是一种发病率高、临床负担重、以关节软骨退变为主要特征的慢性骨科疾病。OA的主要临床表现为慢性疼痛和关节活动障碍,严重影响着老年患者的生活质量,并且随着社会人口的日益老龄化,高患病率将给国家和社会造成沉重的经济压力。且目前临床上针对OA的非手术治疗都是以缓解症状为主的姑息性治疗方法,尚缺乏真正意义上逆转软骨退变、干预疾病进展的治疗方法。因此,着手于骨关节炎的治疗靶点,研发新型治疗药物,在疾病早期针对性地延缓甚至逆转软骨退变是当前临床治疗的重中之重。近年来,随着对OA研究的深入,发现OA的发病机制不仅与关节软骨有关,还与软骨下骨重塑有关。破骨细胞是软骨下骨重塑的主要贡献者,破骨细胞过度活化导致骨基质中释放各种因子调节软骨细胞代谢并参与软骨退化。因此,通过抑制破骨细胞分化来恢复异常的软骨下骨重塑,成为治疗OA的新靶点。天然化合物因其安全性高、稳定性好,更容易被患者接纳,近年来逐渐成为研究的热点。先前研究表明,植物来源药物穗花衫双黄酮(Amentoflavone,AF)已显示出有效的抗破骨细胞分化和抗炎特性。然而,关于AF在OA病理过程中具体调节功能的研究却未见报道。鉴于炎症与破骨细胞分化和细胞外基质(ECM)之间的体内平衡紊乱密切相关,我们推测AF在治疗OA中具有显著的疗效及无限的应用潜力。为验证以上假设,我们主要拟开展以下研究:(1)探究AF对IL-1β诱导小鼠软骨细胞炎症反应及ECM稳态的影响及其分子机制;(2)探究AF对RANKL诱导小鼠破骨细胞分化的影响及其分子机制;(3)探究AF对小鼠骨关节炎是否具有治疗作用。本文分为以下三部分:第一部分:AF在体外对小鼠软骨细胞炎症反应及ECM稳态的影响及分子机制研究研究目的:探究AF对于IL-1β诱导的小鼠软骨细胞炎症反应及ECM稳态的影响及其机制。研究方法:(1)通过细胞计数试剂盒-8(cell counting Kit-8,CCK-8)实验检测不同浓度AF在IL-1β(10 ng/m L)存在或不存在的情况下对小鼠软骨细胞增殖的影响。(2)IL-1β刺激小鼠原代软骨细胞,构建OA的体外模型;通过软骨细胞高密度培养以及使用甲苯胺蓝染色检测AF对ECM稳态的影响。(3)通过定量PCR、Western blot和Elisa法检测AF对炎症介质(i NOS、COX-2、IL-6和TNF-α)表达的影响。(4)通过定量PCR和Western blot检测AF对ECM代谢产物(Col2a1、SOX9、MMP13和ADAMTS5等)表达的影响;通过免疫荧光实验(Aggrecan和Collagen-Ⅱ)进一步验证AF对ECM稳态的影响。(5)通过Western blot检测AF对小鼠软骨细胞NF-κB/JNK/ERK信号通路的影响;同时通过免疫荧光检测AF对IL-1β诱导下p65入核的影响。研究结果:(1)在0-10μM浓度范围内,AF对小鼠原代软骨细胞增殖活性没有影响。AF在安全浓度范围(0-10μM)内能剂量依赖性地减弱IL-1β对小鼠软骨细胞的活性抑制作用。(2)甲苯胺蓝染色结果显示软骨细胞在IL-1β刺激下蓝色染色强度降低,使用AF处理后,蓝色染色强度呈逐渐增加,且加深的程度与AF的浓度呈正相关。(3)AF处理后明显抑制软骨细胞在IL-1β刺激后i NOS、COX-2、IL-6和TNF-α等炎症介质的表达。(4)同时AF处理后明显抑制软骨细胞在IL-1β刺激下MMP13、ADAMTS5的表达,并上调Col2a1、SOX9的表达;通过Aggrecan和Collagen-Ⅱ的免疫荧光实验我们可以看到,仅使用IL-1β刺激的软骨细胞荧光染色很浅,而加入AF与IL-1β共处理后,两者的免疫荧光染色明显增强。(5)AF显著抑制了小鼠软骨细胞在IL-1β刺激下IκBα的降解,以及p65、JNK、ENK的磷酸化表达,p65的入核转位也被AF显著抑制。结论:AF通过抑制NF-κB/JNK/ERK信号通路稳定软骨细胞在IL-1β刺激下的炎症反应和ECM稳态。第二部分:AF在体外对小鼠破骨细胞分化的影响及分子机制研究研究目的:探究AF对于RANKL诱导的破骨细胞分化的影响及其机制。研究方法:(1)通过细胞计数试剂盒-8(cell counting Kit-8,CCK-8)实验检测不同浓度AF对小鼠BMMs细胞、Raw264.7细胞增殖的影响。(2)通过RANKL体外诱导破骨细胞分化,TRAP染色和肌动蛋白环实验检测AF对破骨细胞形成的影响。(3)通过定量PCR和Western blot检测AF对破骨细胞特异性标志物(c-fos、NFATc1、TRAP、DC-STAMP、Calcitonin receptor和V-ATPase d2等)表达的影响。(4)通过Western blot检测AF对小鼠破骨细胞NF-κB/JNK/ERK信号通路的影响;同时通过免疫荧光检测AF对破骨细胞分化过程中p65入核的影响。研究结果:(1)在0-10μM浓度下,AF对小鼠BMMs细胞和RAW264.7细胞增殖活性没有影响。(2)在M-CSF和RANKL细胞因子共同刺激下,小鼠BMMs细胞被诱导为成熟的多核破骨细胞,F-肌动蛋白环的数量也显著增加。而使用AF处理后,TRAP染色阳性的破骨细胞数量和面积以及肌动蛋白环的数量逐渐减少,且随着AF浓度的增加,减少的效果更明显。(3)定量PCR结果显示AF处理后明显抑制破骨细胞特异性基因c-fos、NFATc1、TRAP、DC-STAMP、Calcitonin receptor和V-ATPase d2的表达;Western Blot实验进一步验证了上述结果,AF显著降低了c-fos、NFATc1的蛋白表达。(4)AF显著抑制了RANKL诱导破骨细胞形成过程中IκBα的降解,以及JNK、ENK的磷酸化表达,p65的入核转位也被AF显著抑制。结论:AF通过抑制NF-κB/JNK/ERK信号通路抑制RANKL诱导的破骨细胞形成。第三部分:AF对DMM诱导的小鼠骨关节炎的作用研究研究目的:在体内探究AF对小鼠骨关节炎是否具有治疗作用。研究方法:(1)通过离断小鼠内侧半月板,构建骨关节炎小鼠体内DMM模型。(2)模型构建成功1周后,在实验组(DMM+AF组)腹腔注射内AF,对照组(DMM组)及假手术组(Sham组)注射PBS;每2天注射一次,持续8周,然后收集小鼠膝关节标本。(3)利用关节软骨切片的HE染色、番红O固绿染色以及OARSI评分评估各组小鼠软骨退变程度;通过免疫组化实验(MMP13和COL2a1)进一步验证AF在OA期间对ECM稳态的影响。(4)通过切片TRAP染色实验检测AF对OA小鼠软骨下骨骨重塑状态的影响,同时采用免疫荧光检测p-p65的表达。研究结果:(1)HE染色和番红O固绿染色结果显示,与Sham组相比,在DMM组中观察到大量的蛋白聚糖丢失和软骨侵蚀。而与DMM组相比,注射AF治疗后显著地抑制了蛋白聚糖丢失和软骨侵蚀。同样,膝关节OARSI评分得到一致的结果。此外,组织切片免疫组化实验检测发现MMP13和COL2a1的表达被AF治疗后抑制。(2)经AF治疗后,软骨下骨中TRAP阳性的多核细胞数量和面积均减少。(3)组织切片免疫荧光检测发现p-p65表达被AF治疗后抑制。结论:AF对小鼠骨关节炎关节软骨退变和软骨下骨骨丢失具有双重保护作用。
其他文献
世界上最黑的黑有多黑?当光线进入一个物体之后,既没有光线透过物体,也没有光线从物体表面反射,我们便得到了绝对的“黑”。完美的黑色材料具有诸多用途,其中最著名的莫过于超黑材料在哈勃望远镜中的应用。NASA为了避免杂散光对观测系统的影响,在遮光罩等元件上涂上了当时最黑的涂料Aeroglaze Z306,使得哈勃望远镜可以拍摄太阳系内外天体的最优质图片。目前,探索提升材料光吸收特性的方法和技术是超黑材料
潜孔冲击器是当今不可或缺的凿岩工具,它主要通过高压气体驱动内部活塞做高频高速的往复运动,给钎头提供轴向冲击力实现破岩和钻进,目前广泛用于冶金、化工、水利、矿山、基建等领域。无缸潜孔冲击器是继有缸潜孔冲击器之后发明并发展起来的一种新型无阀式潜孔冲击器,具有结构简单、高效节能、适应范围广等特点。为了能准确计算无缸潜孔冲击器的性能参数,须考虑正常钻进工况下前、后气室中的气体与活塞之间的非线性动力学关系,
孤岛微电网作为一种灵活高效的新能源分布式发电消纳方式,已取得广泛的关注,近年来得到了快速发展。由于传统的下垂控制使得孤岛微电网惯性缺失、稳定性降低,具有惯性支撑能力的虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)控制技术在孤岛微电网中应用愈来愈广泛;而基于多智能体系统(Multi-Agent System,MAS)理论的分布式控制技术,相较于传统集中式控制而言
鲟形目(Acipenseriformes)鱼类是硬骨鱼纲中唯一现存的大型软骨硬鳞鱼类,有体型硕大、寿命长、发育周期长等特点。我国河北北部的晚侏罗纪或早白垩纪地层中就曾发现鲟类化石,这预示着鲟鱼的部分生理特性可能保持了1亿年以上,具有极高的科研价值。由于涉水工程修建、人为捕捞、航运、污染等多种活动叠加干扰影响,全球27种鲟鱼中大部分种类处于不同等级的濒危状态;享有“水中大熊猫”之称的中华鲟已成为极危
互联网技术的飞速发展与广泛应用,改变了人们的体育消费观和体育消费方式,网上购物已逐渐成为体育用品消费者的主流消费渠道之一。体育用品消费者购买意愿是体育用品消费者购买行为的前置因素和需求的潜在反映,对分析和评价体育用品消费者的消费行为至关重要。在互联网购物环境下,“线上”体育用品消费在很大程度上依托于电子口碑,而体育用品电子口碑赖以传播的电子商务和社交媒体这两大主流互联网平台在平台功能、口碑内容和口
随着全球竞技体育竞争变得异常激烈,竞技体育治理越发受到世界各国的重视。美国、德国和中国是公认的世界竞技体育大国、强国,分属于美洲、欧洲和亚洲,是各大洲竞技体育治理的典型代表,对三国竞技体育治理比较研究具有重要意义。本研究主要从治理历程、治理理念、治理结构、治理过程和治理效果等方面,对美、德、中三国的竞技体育治理特征进行比较,通过全面比较可以清楚地看到我国竞技体育治理的优势和不足,同时总结美、德两国
金属板材多为立方晶粒正交集合的多晶体,多晶体中的晶粒性质、取向分布、晶粒间的取向关系、晶粒尺寸等微结构决定了多晶体的宏观性质;纤维增强复合材料由材料基体和纤维组成,纤维的方向分布将影响复合材料的宏观本构关系;多晶体材料和纤维复合材料均属非均质材料,研究多晶体和纤维复合材料等非均质材料的宏观力学性质与材料微结构的本构关系具有理论与应用价值。Voigt模型和Reuss模型在非均质材料宏观本构关系的研究
随着高层、大跨和重载结构的日益增多,型钢混凝土结构的应用日益广泛。工程应用中,型钢混凝土柱不可避免承受复合扭矩的作用,但是,目前我国组合结构设计规范中缺乏复合扭矩作用下型钢混凝土柱的承载力计算方法,理论研究也相对滞后于工程应用。因此,亟需对其复合受扭问题进行深入和系统的研究。本文以压弯剪复合受扭型钢混凝土柱为研究对象,通过40个型钢混凝土柱低周反复加载试验,结合数值模拟和理论分析等研究手段,揭示复
随着家庭体育环境与儿童身体活动相关研究的不断深入,家庭体育环境对儿童身体活动的重要影响受到越来越广泛的关注。目前多数研究聚焦于家庭体育环境、儿童体育认知、儿童身体活动中两个变量间的关系探讨,对家庭体育环境影响儿童身体活动的系统性研究有待进一步深入。基于此,本研究以社会认知理论、儿童青少年身体活动促进模型(Youth Physical Activity Promotion Model,YPAP)、预
研究目的我们前期研究发现脂肪因子chemerin水平的降低在有氧运动改善雄性糖尿病小鼠糖脂代谢紊乱中发挥重要作用,但其作用机制仍未被阐明。近年研究报道了 chemerin能调控雄激素水平,且雄激素对线粒体的功能和结构和生物合成的调控作用是雄激素影响糖脂代谢的重要途径。因此,本研究利用外源chemerin干预和chemerin敲除小鼠(脂肪特异性和全身性敲除)证实chemerin水平降低在运动调控糖