探讨兔软骨细胞损伤后基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)-13与聚集蛋白聚糖(aggrecan, AGG)、Ⅱ型胶原(type-Ⅱ collagen, Col-Ⅱ)mRNA的相互作用。
方法2014年9至12月,30只5月龄健康雄性新西兰大白兔依次标号分为对照组(自体软骨移植)、假手术组(阻断周围营养的软骨移植)、手术组(阻断软骨关节营养液),每组10只;造模后4周,处死兔取标本行大体、组织学观察;采用实时荧光定量PCR检测MMP-13、AGG和Col-ⅡmRNA的表达情况;采用TUNEL凋亡染色检测细胞凋亡率;对细胞凋亡与软骨组织学Mankin评分及MMP-13、AGG、Col-ⅡmRNA相对表达进行相关性分析。
结果手术组[(7.20±1.22)分]与对照组[(1.20±0.29)分]Mankin评分比较,差异有统计学意义;假手术组[(1.10±0.31)分]与对照组比较差异无统计学意义。造模后4周,手术组细胞凋亡率(18.43%±3.86%)明显高于对照组(4.56%±0.93%),假手术组(4.61%±0.93%)与对照组比较差异无统计学意义;手术组MMP-13 mRNA的表达高于对照组,而AGG和Col-Ⅱ mRNA的表达低于对照组,假手术组与对照组比较差异无统计学意义;Mankin评分与细胞凋亡率呈正相关(r=0.922,P <0.001),回归方程:Y=-0.548+0.404X (R2=0.844,F=157.735,P <0.001);MMP-13 mRNA表达量与细胞凋亡率呈正相关(r=0.942,P<0.001),回归方程:Y=0.951 + 0.116X (R2=0.883,F=219.054,P<0.001) ;MMP-13 mRNA的表达与AGG、Col-Ⅱ的mRNA表达呈负相关(r=-0.956、-0.945,均P <0.001)。
结论软骨细胞损伤所促发的细胞凋亡可以通过上调MMP-13的表达来加剧软骨细胞的退变,进而导致AGG、Col-ⅡmRNA表达下降,导致细胞外基质合成紊乱。