目的:骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是最常见的关节退行性疾病。随着人口老龄化,患病率逐年升高。患者的主要临床表现是疼痛和关节活动受限,重者甚至残疾,严重影响着患者的生活质量。其基本病理特征包括进行性关节软骨退变,滑膜炎症,软骨下骨硬化和骨赘形成。关节软骨是一种特殊的没有血管的组织,自身修复能力极差,目前缺乏有效的修复手段。而软骨细胞是关节软骨中最主要的细胞类型,通过分泌软骨细胞外基质及蛋白酶类降解多余的软骨基质维持软骨基质代谢平衡,参与关节软骨稳态维持,并受多种生长因子、细胞因子和机械刺激所调控。低强度脉冲超声(low-intensity pulsed ultrasound,LIPUS)在临床上已经使用超过了二十年,是一项安全,无创的物理因子康复治疗手段,早年间其主要适用于骨折不愈和软组织损伤等。而目前越来越多的研究表明LIPUS可以缓解OA患者的疼痛,改善其日常生活能力,但相关机制仍不十分清楚。而血管内皮生长因子(vascular endothelium growth factor A,VEGFA)在关节炎的发生发展中起重要作用,在正常的关节软骨中,VEGFA的表达甚少,甚至可以被认为是OA发生发展的一种促进因子。在OA患者的关节软骨,滑膜以及滑液中VEGFA的表达量被认为跟OA的严重程度和疼痛成正相关。因此降低关节软骨的VEGFA水平可以是治疗OA的靶点。据此,本研究探讨LIPUS调控软骨细胞VEGFA的表达在其延缓实验性OA中的作用,及其可能的分子机制。方法:(1)建立IL-1?诱导的小鼠原代软骨细胞体外OA模型,LIPUS进行干预:a.采用荧光定量PCR检测各组软骨细胞VEGFA及软骨基质降解过程中关键的分子如MMP-13,Col-(47)等的mRNA水平;b.采用ELISA的方法检测各组软骨细胞的培养基中VEGFA的蛋白水平;c.用蛋白免疫印迹法检测各组软骨细胞p38 MAPK,JNK信号通路中关键分子的表达。(2)用10周龄的C57BL/6雄性小鼠的右侧膝关节建立小鼠内侧半月板不稳定(destabilization of the medial meniscus,DMM)的创伤型关节炎模型,将手术后的小鼠随机分为DMM组和DMM+LIPUS组,其左侧膝关节为Sham手术组。a.取材后对各组膝关节石蜡切片标本进行免疫组化染色,检测各组关节软骨中VEGFA及软骨基质相关因子如MMP-13,Aggrecan,Col-(47)的表达变化;b.对各组膝关节石蜡切片标本进行藏红-固绿染色,对染色的关节软骨进行OARSI评分。结果:(1)LIPUS能直接下调OA软骨细胞中VEGFA及软骨基质降解过程中关键的分子如MMP-13,以及软骨肥大化的标志因子Col-X的mRNA水平(p<0.05),同时缓解IL-1?对软骨基质的主要成分Col-(47)的下调作用(p<0.001);(2)LIPUS能下调OA软骨细胞分泌到细胞外的VEGFA蛋白水平(p<0.05);(3)LIPUS抑制了OA软骨细胞中p38MAPK信号通路的活化,阻断该通路后,其对软骨细胞VEGFA的下调作用减弱;(4)LIPUS也可降低DMM术后关节软骨VEGFA表达(p<0.001)并减少软骨基质的丢失(p<0.05);(5)经LIPUS治疗后DMM手术小鼠的关节软骨退变评分显著降低(p<0.01)。结论:LIPUS可直接下调OA软骨细胞中VEGFA的表达,从而延缓小鼠实验性骨关节炎的进展,p38 MAPK信号通路参与了该作用的调控。