骨关节炎又称退行性关节病或骨关节病,是引起中老年人关节疼痛的最常见原因。骨关节炎的药物治疗是治疗早中期骨关节炎的主要手段。目前认为结构改善药物是治疗骨关节炎最有前景的药物,但可供选择药物极少,且疗效尚待证实。羧甲基壳聚糖,是一种水溶性壳聚糖衍生物,其结构及理化性质均类似于透明软骨中的细胞外蛋白多糖,如透明质酸、硫酸软骨素和硫酸角质素等。我们之前的研究表明表明羧甲基壳聚糖对兔骨关节炎软骨有保护作用,但其具体机制仍未完全明确。骨关节炎的发病机制仍未完全明了,但已经证实一氧化氮(NO)在骨关节炎的发生发展中起重要作用。NO是参与关节软骨细胞分化和凋亡的重要调节因子,其可抑制软骨细胞增殖,诱导软骨细胞凋亡,抑制软骨细胞对蛋白聚糖、Ⅱ型胶原的合成,促使软骨细胞外基质分解。在骨关节炎中,诱导NO产生的关键酶是一氧化氮合酶(iNOS)。核因子KB(NF-κB)是一种能与免疫球蛋白K链基因增强子κB序列特异结合的核因子,是参与炎症和免疫反应的中心转录因子,它可以被白细胞介素1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)等多种细胞因子激活,通过一系列反应,快速诱导包括免疫反应和炎症反应在内的多个基因表达,主要包括细胞因子(IL-1、IL-6.IL-12.TNF-α).炎性酶(NOS-2、COX-2)、基质金属蛋白酶(MMPs)等。研究表明在大鼠骨性关节炎动物模型中,软骨细胞中NF-κB信号转导途径被激活。根据前期研究推测,羧甲基壳聚糖对骨关节炎关节软骨细胞的保护作用可能与抑制NF-κB信号转导途径的激活有关,目前国内外尚未见类似报道。本研究旨在进一步探讨羧甲基壳聚糖对大鼠骨关节炎关节软骨细胞iNOS表达及NF-κB信号转导途径的影响。第一部分：羧甲基壳聚糖对IL-1p诱导下大鼠软骨细胞核因子KB(NF-κB)活化及一氧化氮合酶(iNOS)表达的影响目的：探讨羧甲基壳聚糖对IL-1β诱导下大鼠关节软骨细胞核因子κB(NF-κB)活化及一氧化氮合酶(iNOS)表达的影响。方法：体外原代培养大鼠膝关节软骨细胞,用10ng/mllL-1β刺激原代软骨细胞,同时加入不同浓度的羧甲基壳聚糖,共同处理24小时后行结果观察。通过蛋白质免疫印迹(western blot)检测NF-κBn和NF-κBc及I-K B表达,通过蛋白质免疫印迹和反转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法分析软骨细胞诱导性一氧化氮合酶(iNOS)的表达。结果：羧甲基壳聚糖能明显抑制IL-1p诱导下软骨细胞I-K B的降解(0.21±0.06)和NF-K B的核转位,降低IL-1p诱导下软骨细胞iNOSmRNA和蛋白的表达。结论：羧甲基壳聚糖可能通过抑制NF-κB信号转导途径的活化,而下调IL-1β诱导的软骨细胞iNOS表达,从而保护IL-1β刺激下的软骨细胞。第二部分：关节腔注射羧甲基壳聚糖对大鼠骨关节炎软骨细胞核因子κB(NF-κB)活化及一氧化氮合酶(iNOS)表达的影响目的：观察关节腔注射羧甲基壳聚糖对骨关节炎大鼠软骨核因子κB(NF-κB)活化及一氧化氮合酶(iNOS)表达的影响,探讨其抑制关节破坏的机制。方法：SD大鼠36只,随机分ABC三组,各组12只,A组为假手术组,B,C组大鼠行切断膝关节内侧副韧带和切除部分内侧半月板的方式建立大鼠骨关节炎模型,术后5周C组关节腔内注射3%羧甲基壳聚糖O.15mg.Kg-1,每周重复注射1次,术后11周处死动物,通过免疫组化对比各组大鼠骨关节软骨的大体变化及检测关节软骨细胞NF-κBn(P65)表达,通过蛋白质免疫印迹(western blot)检测关节软骨细胞I-K B蛋白表达和胞核p65蛋白表达,通过反转录聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白质免疫印迹方法分析软骨细胞诱导性一氧化氮合酶(iNOS) mRNA和蛋白的表达。结果：C组(关节腔注射CM-chitosan组)软骨退变大体评分明显优于B组,C组关节软骨中NF-κBn表达较B组明显降低,C组明显抑制了关节软骨中I-K B的降解和软骨细胞iNOSmRNA和蛋白的表达,且C组抑制了关节软骨的退变。结论：羧甲基壳聚糖可能通过抑制骨关节炎大鼠软骨细胞I-K B的降解而抑制NF-κB信号通路的活化,从而下调骨关节炎大鼠软骨iNOSmRNA和蛋白的表达,保护骨关节软骨。