软骨终板细胞凋亡及其相关研究进展
抑制半乳糖凝集素3促进椎间盘软骨终板细胞凋亡诱导椎间盘退变
Chinese Journal of Tissue Engineering Research ｜Vol 25｜No.35｜December 2021｜5599抑制半乳糖凝集素3促进椎间盘软骨终板细胞凋亡诱导椎间盘退变刘岩路，胡 炜，艾克拜尔，伊力亚，黄异飞文题释义：椎间盘软骨终板细胞：椎间盘软骨终板是椎间盘的重要组成部分，其结构组成可以通过椎间盘的生物力学和营养供给保证椎间盘的稳定性和完整性。
椎间盘软骨终板退变是导致椎间盘退变的主要因素之一，在应力变化、老龄化、炎性因子浸润等作用下，会影响椎间盘的营养供给及软骨终板细胞的生物功能，参与或加速椎间盘退变。
半乳糖凝集素3：又称为Galectin-3，是β-半乳糖苷结合动物凝集素家族之一，是脊椎动物中唯一的嵌合体型半乳凝素，它包含一个保守的碳水化合物识别结构域，该结构域通过胶原样连接区与非凝集素结构域连接。
Galectin-3主要依赖碳水化合物的方式参与细胞增殖、分化、凋亡、细胞因子分泌等多种生理和病理过程。
摘要背景：椎间盘软骨终板的退变破坏了椎间盘完整性，影响了营养和代谢物交换及细胞外基质代谢平衡，是导致椎间盘退变的主要因素。
半乳糖凝集素3(Galectin-3)是半乳糖凝集素家族的一员，参与调控细胞增殖、凋亡、细胞黏附等多种生理和病理过程，但是Galectin-3在椎间盘软骨终板中的调控作用尚不明确。
目的：通过抑制剂GB1107干预Galectin-3，探讨其对大鼠软骨终板细胞增殖、凋亡、细胞周期的影响。
方法：将大鼠软骨终板细胞分为正常对照组和Galectin-3 GB1107抑制剂组，其中GB1107抑制剂组分为6个浓度组，即1，2.5，5，10，25和50 μmol/L 组。
MTT 法检测3个时间点(12，24，48 h)各组椎间盘软骨终板细胞的增殖情况；采用最佳的抑制剂浓度25 μmol/L 进行后续流式测定，检测大鼠软骨终板细胞凋亡和细胞周期的差异变化。
软骨终板细胞凋亡与颈椎间盘退变关系的研究
关键 词 颈椎 间盘 ； 骨终 板 ； 软 退行 性 变 ； 亡 凋
中 图 分 类 号 Ｒ ６ ３３ 文 献 标 识 码 Ａ 文献 编 号 １ ０ 一２ １ ） ４ ２ ２０ ０ ６ （Ｏ １ ０ — ５ —４
ＴｈｅＳｔ ｄｙ ｏ ｈｅＲｅ ａ ｉ ｎｓ ｐ ｂ ｔ ｅ ｐ ｐｔ ｓｓｏ ｕ ｆ ｔ ｌ ｔｏ ｈｉ ｅ ｗｅ ｎ Ａ ｏ ｏ ｉ ｆＥｎｄ ａ ｅ Ｃｈｏ ｄｒ ｃ ｔ ｓａ ｐｌ ｔ ｎ ｏ ｙ ｅ ｎｄ Ｄｅ ｅ ｒ ｔｏ ｆｔ ｅ Ｃｅ ｖ ｃ ｌＩ ｅ ｖ ｒ ｅ ｒ ｌＤｉｃ ｇ ｎｅ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｒ ｉ ａ ｎｔｒ ｅ ｔ ｂ ａ ｓ
ｏ ａｔ ｆｚ ｇ ｐ ｐ ｙ ｉｌ ｏｎ ｓ ｔ ｅｐ ｓｅｉｒｐ ｒ ｖ ｒｅ ｒ ｌ ｓ ｌｓｗｅｅａｓ ｅａ ｈ ｄｆｏ ｐ ｓｅ ｉｒｅｅ ｎ ｓｏ ｈ ｐｎ ， ｆｐ ｒｓｏ ｙ ａ ｏ ｈ ｓａ ｉ ｔ，ｈ ｏ ｔｒｏ ａ ａ ｅ ｔｂ ａ ｊ ｍｕ ｃｅ ｒ ｌｏｄ ｔｃ ｅ ｒ ｍ ｏ ｔｒｏ ｌｍｅ ｔ ｆ ｅｓ ｉｅ ｔ
周 对 两组动 物施 行过 度麻 醉 处死 ， 完整 取 下 包含 上 下椎体 的椎 间盘 。对颈椎 标 本行 矢状位 切 片 ， 离软 骨 分 终板 和椎 间盘 。颈椎 间盘按 Ｔ ｏ ｓｎ椎 间 盘退 变病 理 分 级 标 准进 行 分级 评 定 ； 软 骨 终 板 石蜡 包埋 ， ｈ ｍｐ ｏ 将 切 片 。ＨＥ 染 色和 Ｔｕ ｎ ｌ 色后 ， ｎ ｅ染 计数 椎 间盘 软 骨终板 凋 亡数 量 ， 估软 骨终 板 消失 状 况 。结果 ： 评 两组 软 骨终 板 细胞 凋 亡随 时 间进 展 而加 速 。 与 对 照组 相 比 ， ８周 实验 组软 骨 终板 细胞 凋 亡 率 明 显 增 高 （Ｐ ＜ １
软骨细胞凋亡引发骨关节炎的机制研究进展
软骨细胞凋亡引发骨关节炎的机制研究进展王新军ꎬ袁银鹏ꎬ王越ꎬ田晨阳ꎬ王宇泽山西医科大学第二医院ꎬ太原０３００００㊀㊀摘要:骨关节炎(ＯＡ)是最常见的慢性骨关节疾病ꎬ软骨细胞功能的损害及数量的减少将导致关节软骨的损伤ꎮ软骨细胞在Ｃａｓｐａｓｅ㊁Ｂｃｌ￣２蛋白家族等媒介下ꎬ在一氧化氮㊁ＩＬ￣１β㊁ＴＮＦ￣α等诱导剂作用下ꎬ通过ＭＡＰＫｓ通路㊁ＰＩ３Ｋ/ＡＫＴ通路㊁Ｗｎｔ/β￣ｃａｔｅｎｉｎ通路㊁Ｆａｓ/ＦａｓＬ通路㊁ＮＦ￣κＢ通路㊁ＪＡＫ/ＳＴＡＴ通路㊁高流体剪切力通路ꎬ诱发细胞凋亡ꎬ从而促进ＯＡ形成ꎮ对软骨细胞凋亡机制的研究ꎬ可为ＯＡ的诊治㊁转归等提供理论依据ꎮ㊀㊀关键词:骨关节炎ꎻ软骨细胞ꎻ细胞凋亡ꎻ软骨退变ꎻ信号转导通路㊀㊀ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００２￣２６６Ｘ.２０２０.０２.０３４㊀㊀中图分类号:Ｒ６８４㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀文章编号:１００２￣２６６Ｘ(２０２０)０２￣０１０９￣０４通信作者:王宇泽(Ｅ￣ｍｉａｌ:ｗａｎｇｙｕｚｅ０６０３＠１２６.ｃｏｍ)㊀㊀骨关节炎(ＯＡ)是全世界范围内最常见的骨关节疾病ꎬ据估计发达国家每年在治疗ＯＡ方面的费用高达国内生产总值的１％~１.５％[１]ꎮ该病主要包括软骨细胞凋亡和细胞外基质(ＥＣＭ)的退行性变化两方面因素ꎬ导致关节软骨结构和功能丧失ꎬ同时伴随有软骨修复和骨赘形成ꎮ生理状态下ꎬ软骨细胞增殖和凋亡处于动态平衡ꎬ以维持细胞数量及功能的稳定ꎮ然而ꎬ一旦软骨细胞发生过度凋亡就会打破这一动态平衡ꎮ研究表明ꎬ软骨细胞凋亡在ＯＡ病理进程中起重要作用ꎮ现从软骨细胞凋亡的媒介㊁诱导剂及信号转导通路三个方面对软骨细胞凋亡诱导ＯＡ的可能机制作一综述ꎮ１㊀软骨细胞凋亡的媒介１.１㊀Ｃａｓｐａｓｅ㊀在生理条件下ꎬＣａｓｐａｓｅ以无活性的酶原形式存在于细胞质中ꎬ并通过不可逆的蛋白水解作用而激活ꎮ例如:凋亡效应子Ｃａｓｐａｓｅ￣３和Ｃａｓｐａｓｅ￣７ꎬ它们通常以无活性的二聚体形式存在ꎬ其活性受大小亚基之间的连接子调控ꎮ连接子一旦被蛋白水解ꎬ使Ｃａｓｐａｓｅ￣３和Ｃａｓｐａｓｅ￣７的催化位点得以组装ꎬ从而影响凋亡的下游调控事件ꎮ由于软骨细胞三维计数减少与Ｃａｓｐａｓｅ￣３活化相关ꎬ因此Ｃａｓｐａｓｅ￣３阳性细胞数量被作为细胞凋亡的指标ꎮＧａｏ等[２]研究发现ꎬ在ＯＡ大鼠软骨细胞中Ｃａｓｐａｓｅ￣３表达增高ꎬ表明软骨细胞凋亡在ＯＡ中起重要作用ꎮＭｕｓｕｍｅｃｉ等[３]分离ＯＡ患者膝关节软骨中的软骨细胞ꎬ发现ＤＲ５受体㊁ＴＮＦ相关凋亡诱导配体(ＴＲＡＩＬ)和Ｃａｓｐａｓｅ￣３表达增强ꎬ提示在凋亡的软骨细胞中存在外源性凋亡途径的激活ꎮ学者们通过固定新西兰大白兔的后肢导致发育性髋关节脱位ꎬ从而诱发继发性ＯＡꎮ结果发现ꎬ在疾病的早期阶段ꎬ髋关节软骨中软骨细胞过度凋亡㊁Ｃａｓｐａｓｅ￣３过表达ꎬ且两者之间呈正相关[４]ꎮ１.２㊀Ｂｃｌ￣２蛋白家族㊀细胞质中的Ｂｃｌ￣２蛋白家族对细胞凋亡起着中心调控的作用ꎬ其家族成员通过调节线粒体膜通透性来控制线粒体凋亡信号[５]ꎮ细胞凋亡主要取决于Ｂｃｌ￣２蛋白家族成员之间的相互作用ꎬ促凋亡和促存活蛋白整合了上游众多的生存和破坏信号后ꎬ确定是否发出细胞凋亡指令ꎮ实验表明ꎬＢｃｌ￣２的表达水平会影响ＯＡ的发生和发展ꎮＨｕａｎｇ等[６]采用横断前交叉韧带的术式建立大鼠ＯＡ模型ꎬ通过免疫印迹技术发现Ｂｃｌ￣２表达水平降低ꎮＭｉａｏ等[７]实验表明ꎬＯＡ关节软骨和ＩＬ￣１β处理的软骨ＡＴＤＣ５细胞中Ｂａｘ表达均上调ꎮ２㊀软骨细胞凋亡相关的诱导剂㊀㊀在受损的软骨组织中ꎬ软骨细胞产生一氧化氮(ＮＯ)ꎬ这是一种介导软骨细胞双重作用的多功能分子ꎮＭａｒｃｅｌｌｏ等[８]发现ꎬＮＯ对培养的软骨细胞无细胞毒性ꎬ反而可以保护软骨细胞免受氧化应激损伤ꎮ但是ꎬＮＯ异常升高可能是ＯＡ病理生理的一个重要因素ꎬ因为它可以减少软骨细胞中白介素１受体拮抗剂(ＩＬ￣１ＲＡ)的合成ꎬ而软骨细胞产生的ＩＬ￣１ＲＡ可阻止软骨的损伤与破坏ꎮ研究表明ꎬ创伤性关节炎大鼠软骨细胞中诱导型一氧化氮合酶(ｉＮＯＳ)和ＮＯ的表达显著升高ꎮｉＮＯＳ和ＮＯ异常升高可导致９０１软骨细胞凋亡和ＥＣＭ代谢失衡ꎬ抑制软骨细胞增殖ꎬ并在创伤性关节炎的病理进程中发挥相应的作用[９]ꎮ㊀㊀ＯＡ病理过程中ꎬＩＬ￣１β和ＴＮＦ￣α是两个重要的炎症因子ꎮ软骨细胞受到ＩＬ￣１β刺激后ꎬ生成对细胞有害的氧自由基ꎬ与ＮＯ反应的产物可诱导细胞凋亡ꎮＩＬ￣１β诱导ＮＦ￣κＢ和丝裂原活化蛋白激酶(ＭＡＰＫ)信号通路中关键酶的激活ꎬ包括ｐ５０㊁ｐ５２㊁Ｒｅｌ㊁ＲｅｌＡ㊁ＲｅｌＢ㊁ｐ３８㊁ｃ￣Ｊｕｎ氨基末端激酶(ＪＮＫ)和细胞外信号调节激酶(ＥＲＫ)[１０]ꎬ而上述两种信号通路参与了软骨细胞的增殖㊁分化和凋亡ꎮＬａｒｓｓｏｎ等[１１]研究发现ꎬ随着膝关节滑液中ＴＮＦ￣α水平升高ꎬＯＡ患者关节间隙的丢失及日常活动能力的降低将进一步恶化ꎮ尽管ＴＮＦ是否介导软骨细胞凋亡仍有争议ꎬ但实验证明ＴＲＡＩＬ可通过激活Ｃａｓｐａｓｅ￣８和Ｃａｓｐａｓｅ￣３介导细胞凋亡ꎬ并且细胞毒性呈剂量依赖性ꎮ㊀㊀在外源性凋亡途径中ꎬ死亡受体Ｆａｓ与其配体ＦａｓＬ相结合ꎬ从而生成死亡诱导信号转导复合物ꎻ后者通过Ｆａｓ相关蛋白和死亡结构域衔接分子募集并激活Ｃａｓｐａｓｅ￣８ꎬＣａｓｐａｓｅ￣８的活性片段在胞质中释放ꎬ通过裂解和产生有活性的Ｃａｓｐａｓｅ￣３片段传递凋亡信号ꎮＨａｓｈｉｍｏｔｏ等[１２]用Ｆａｓ抗体处理软骨细胞ꎬ经电子显微镜分析细胞凋亡的典型胞核和细胞质变化ꎬ发现部分软骨细胞表达Ｆａｓ且对Ｆａｓ诱导的细胞凋亡敏感ꎮ３㊀软骨细胞凋亡的相关信号转导通路㊀３.１㊀ＭＡＰＫｓ通路㊀ＭＡＰＫｓ是一类丝氨酸－苏氨酸蛋白激酶ꎬ经细胞外刺激活化ꎬ如细胞因子㊁神经递质㊁细胞应激和黏附等ꎮＭＡＰＫｓ途径通过三层激酶级联转导细胞外刺激因子进入核内并激活相应基因表达ꎬ从而促进细胞增殖㊁分化和凋亡ꎮ该途径由ＥＲＫ１/２㊁ｐ３８和ＪＮＫ３个信号级联通路组成ꎬ在多条信号转导通路中充当中心节点ꎮＳｕｎ等[１３]研究表明ꎬ通过抑制ｐ３８￣ＭＡＰＫ通路可以抑制人ＯＡ软骨细胞凋亡ꎬ降低炎症因子表达ꎮＧｅ等[１４]研究发现ꎬＯＡ患者的ＥＲＫ１水平升高与细胞凋亡和软骨退变有关ꎬＥＲＫ１可能通过ｐ３８￣ＭＡＰＫ信号通路促进ＯＡ患者的软骨细胞凋亡ꎮｐ３８￣ＭＡＰＫ信号通路对于细胞外刺激向细胞核的传递和调节转录因子活性至关重要ꎬ并且在介导ＯＡ软骨损伤中起关键作用ꎮ促炎细胞因子等刺激因子活化ＭＡＰＫｉ激酶激酶(ＭＫＫＫ)ꎬ反过来触发ＭＡＰＫ激酶(ＭＫＫ)表达和蛋白磷酸化ꎬ最终增加ｐ３８￣ＭＡＰＫ或ＪＮＫ￣ＭＡＰＫ相关基因的表达ꎮ在ＯＡ软骨细胞中ꎬＪＮＫ磷酸化以激活ＡＰ￣１ꎻ后者调节炎症因子表达ꎬ如ＴＮＦ￣α㊁ＩＬ￣１βꎬ使得蛋白多糖合成抑制㊁软骨降解酶ＭＭＰ￣１３合成增加[１５]ꎮ同样ꎬｐ３８通路能够激活活化转录因子２和Ｃａｓｐａｓｅ￣３ꎬ进而转导与凋亡相关的信号[１６]ꎮ研究发现ꎬ抑制ＥＲＫ㊁ｐ３８和ＪＮＫ途径降低了ＭＫＫ基因的表达ꎬ下调了ＥＲＫ㊁ｐ３８和ＪＮＫ总蛋白浓度和磷酸化ꎬ进而抑制了细胞凋亡[１３]ꎮ３.２㊀ＰＩ３Ｋ/ＡＫＴ通路㊀ＰＩ３Ｋ/ＡＫＴ通路有多种生物作用ꎬ包括营养物质吸收㊁合成代谢㊁细胞生长㊁迁移和生存等诸多方面ꎮＰＩ３Ｋ活化并激活ＡＫＴꎬ将其定位于质膜中ꎮＡＫＴ可以产生许多下游效应ꎬ如激活环磷腺苷效应元件结合蛋白ꎬ抑制ｐ２７和激活ｍＴＯＲ[１７]ꎮ研究发现ꎬ抑制ＰＩ３Ｋ/ＡＫＴ/ｍＴＯＲ途径可促进关节软骨细胞的自噬ꎬ并且减弱ＯＡ大鼠的炎症反应[１８]ꎮＡＫＴ能介导中性粒细胞中ＣＸＣＲ２信号的转导ꎬＣＸＣＲ２可以活化细胞内钙离子并导致ＰＩ３Ｋ/ＡＫＴ通路激活ꎮＳｈｅｒｗｏｏｄ等[１９]认为ꎬ破坏ＣＸＣＲ１/２信号转导是ＯＡ中的重要事件ꎬ导致软骨细胞表型稳定性丧失并促进ＯＡ样改变ꎮ３.３㊀Ｗｎｔ/β￣ｃａｔｅｎｉｎ通路㊀许多研究集中在关节组织中Ｗｎｔ信号转导的参与ꎬ虽然为Ｗｎｔ信号在软骨稳态和ＯＡ中的功能提供了充分的证据ꎬ但支撑这些作用的机制仍有待进一步探究ꎮＷｎｔ通路中的蛋白分子能保持一定的平衡以实现细胞稳态和关节完整性ꎮ与其他生长因子相比ꎬＷｎｔ信号转导能够在诱导细胞增殖的同时赋予生长组织成形的能力ꎬ并发挥定向生长因子的作用ꎮＷｎｔ/β￣ｃａｔｅｎｉｎ通路的主要组成为异源三聚体复合物ꎬ包括配体Ｗｎｔ㊁单次跨膜共受体ＬＲＰ和７￣跨膜信号转导受体Ｆｒｉｚｚｌｅｄꎮ该通路可通过控制软骨细胞㊁成骨细胞和滑膜细胞的功能在关节组织中发挥独特作用[２０]ꎬＷｎｔ通路通过调节β￣ｃａｔｅｎｉｎ的细胞内水平和亚细胞定位来触发其在软骨细胞内的信号转导ꎮＷｎｔ信号通路在正常软骨细胞中被抑制ꎬ一旦被激活将导致ＯＡ软骨损伤[２１]ꎮ特定条件下ꎬ成年小鼠关节软骨细胞中Ｗｎｔ５ａ可以激活β￣ｃａｔｅｎｉｎꎬ进而导致软骨细胞过早分化和ＯＡ样表型ꎬ包括软骨基质的逐渐丢失和骨赘的形成[２２]ꎮ３.４㊀Ｆａｓ/ＦａｓＬ通路㊀Ｆａｓ(ＣＤ９５)是肿瘤坏死因子受体家族的成员ꎬ是一种含有死亡结构域的受体ꎬ可激活细胞凋亡信号ꎮ死亡受体Ｆａｓ是软骨细胞凋亡的重要生物标志物之一ꎬ与其配体ＦａｓＬ结合后可导致细胞凋亡[２３]ꎮＦａｓ信号转导可以通过激活Ｃａｓｐａｓｅ￣８来触发细胞凋亡ꎬＣａｓｐａｓｅ￣８可激活下游效应子Ｃａｓｐａｓｅ￣３ꎮ虽然Ｆａｓ在软骨细胞凋亡中的作用０１１饱受争议ꎬ但仍有许多证据来支持这种关联ꎮ例如ꎬ与正常软骨组织相比ꎬＯＡ软骨组织中Ｆａｓ表达升高ꎮ在人类软骨组织中ꎬＯＡ病灶附近的Ｆａｓ表达高于病灶远端区域ꎮ据报道ꎬ老年人软骨组织中Ｆａｓ水平较高ꎬ在ＯＡ患者滑液中也发现了大量的可溶性ＦａｓＬꎮＲｙｕ等[２４]研究发现ꎬ缺氧诱导因子２α可通过上调Ｆａｓ表达放大Ｆａｓ诱导的软骨细胞凋亡信号ꎮ３.５㊀ＮＦ￣κＢ通路㊀ＮＦ￣κＢ通路被认为是ＯＡ软骨病理生理学中众多炎症机制的常见最终通路ꎬ在维持软骨细胞稳态中具有广泛的功能ꎮＮＦ￣κＢ是一种核转录因子ꎬ可进入细胞核以调节基因表达ꎬ并具有多种细胞调控功能ꎬ如炎症㊁促存活和应激诱导等ꎮＬｉｕ等[２５]发现ꎬ随着ＯＡ病理进程的不断恶化ꎬＴＬＲ￣２㊁ＮＦ￣κＢ和ＭＭＰ￣１３及相关炎症因子的表达也不断上调ꎮＮＦ￣κＢ通路通过诱导ＨＩＦ￣２α引起软骨细胞中ＭＭＰ￣１３表达上调ꎬ而ＭＭＰ￣１３表达上调在ＯＡ的发病机制中起重要作用ꎮ总之ꎬＮＦ￣κＢ信号转导通路影响软骨基质重塑㊁软骨细胞凋亡㊁滑膜炎症ꎬ并且对末端软骨细胞分化的下游调节剂具有间接刺激作用[２６]ꎮ３.６㊀ＪＡＫ/ＳＴＡＴ通路㊀ＪＡＫ/ＳＴＡＴ信号转导通路通过细胞中各种蛋白质之间的相互作用ꎬ将细胞外的化学信号传递到细胞核ꎬ激活相应的基因ꎬ参与细胞免疫㊁分裂㊁死亡及肿瘤形成等发生ꎮ该信号转导通路包括Ｊａｎｕｓ激酶(ＪＡＫ)㊁信号转导和转录蛋白激活因子(ＳＴＡＴ)以及细胞表面受体(结合化学信号)共３个关键蛋白ꎮ细胞信号抑制因子(ＳＯＣＳ)是ＪＡＫ/ＳＴＡＴ通路的一类内源性负调控因子ꎬ由ＳＯＣＳ１~７和ＣＩＳ至少８种成分组成ꎮ降低ＳＯＣＳ２和ＣＩＳ１基因表达并激活ＪＡＫ/ＳＴＡＴ信号通路ꎬ可能导致ＯＡ进展㊁软骨ＥＣＭ代谢失衡[２７]ꎮＷｉｅｇｅｒｔｊｅｓ等[２８]使用编码ＳＯＣＳ３的腺病毒转染Ｇ６人软骨细胞系和原代软骨细胞ꎬ发现ＳＯＣＳ３过表达可完全抑制ＴＧＦ￣β对ＳＴＡＴ３的磷酸化ꎬ表明ＳＯＣＳ３可能是软骨细胞重要的调节因子ꎬ对ＯＡ相关的软骨损伤有重要意义ꎮＳＴＡＴ３是一种有效的转录因子ꎬ调节多种涉及ＯＡ发病机制的靶基因表达ꎬ包括蛋白酶(如ＭＭＰ￣３㊁ＭＭＰ￣１３)㊁细胞因子和趋化因子(如ＩＬ￣６㊁ＭＣＰ￣１)ꎬ以及重要的软骨细胞增殖㊁分化和凋亡的调节因子(如Ｓｏｘ９㊁细胞周期蛋白Ｄ１㊁Ｂｃｌ￣３)ꎮ３.７㊀高流体剪切力通路㊀Ｚｈｕ等[２９]使用ｃＤＮＡ微阵列结合聚类算法ꎬ提出了一种新的信号通路ꎻ通过该通路ꎬ高流体剪切可介导ＣＯＸ￣２/Ｌ￣ＰＧＤＳ依赖性软骨细胞凋亡ꎮ他们通过实验发现ꎬＬ￣ＰＧＤＳ控制蛋白激酶Ａ(ＰＫＡ)的下调ꎬ而ＰＫＡ又调节Ｐｏｌｏ样激酶１(Ｐｌｋ１)和Ｐｌｋ３ꎮＰｌｋｓ控制参与软骨细胞凋亡的ｐ５３效应子(ＴＰ５３ＩＮＰｓ㊁Ｆａｓ和Ｂａｘ)的转录ꎮ㊀㊀综上所述ꎬＯＡ发病机制远比想象的要更为复杂ꎬ这也为该病的药物治疗提出了严峻的挑战ꎮ这也可能是目前临床对ＯＡ的治疗集中在缓解症状ꎬ而不是预防或治愈的原因之一ꎮ针对某一条信号转导通路上的关键靶点药物ꎬ在阻断软骨细胞凋亡的同时ꎬ还可能具有潜在的毒性作用ꎮ因此ꎬ针对软骨细胞凋亡信号转导通路的生物靶向治疗ꎬ未来可能还有很长的路要走ꎮ令人振奋的是ꎬ人们越来越关注研究不同ＯＡ表型背景中细胞凋亡的分子机制ꎬ这将为ＯＡ和软骨细胞凋亡之间的相关性提供更多证据ꎬ以期进一步研究各种通路间的复杂关系以及各种蛋白分子㊁媒介㊁基因之间的相互作用ꎮ通过对ＯＡ病理机制不断地深入探究ꎬ将为这一慢性疾病的诊断㊁治疗㊁转归等提供更先进的理论依据和研究手段ꎮ参考文献:[１]Ｇｌｙｎ￣ＪｏｎｅｓＳꎬＰａｌｍｅｒＡＪꎬＡｇｒｉｃｏｌａＲꎬｅｔａｌ.Ｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ[Ｊ].Ｌａｎｃｅｔꎬ２０１５ꎬ３８６(９９９１):３７６￣３８７.[２]ＧａｏＨꎬＧｕｉＪꎬＷａｎｇＬꎬｅｔａｌ.Ａｑｕａｐｏｒｉｎ１ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｓｔｏｃｈｏｎｄｒｏ￣ｃｙｔｅａｐｏｐｔｏｓｉｓｉｎａｒａｔｍｏｄｅｌｏｆｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ[Ｊ].ＩｎｔＪＭｏｌＭｅｄꎬ２０１６ꎬ３８(６):１７５２￣１７５８.[３]ＭｕｓｕｍｅｃｉＧꎬＬｏｒｅｔｏＣꎬＣａｒｎａｚｚａＭＬꎬｅｔａｌ.Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｐｏｐｔｏｓｉｓｉｎａｒｔｉｃｕｌａｒｃａｒｔｉｌａｇｅｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｋｎｅｅｊｏｉｎｔｓｏｆｐａ￣ｔｉｅｎｔｓｗｉｔｈｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ[Ｊ].ＫｎｅｅＳｕｒｇＳｐｏｒｔｓＴｒａｕｍａｔｏｌＡｒｔｈｒｏ￣ｓｃꎬ２０１１ꎬ１９(２):３０７￣３１３.[４]ＤｉｎｇＬＪꎬＬｉｕＹＬꎬＭａＧꎬｅｔａｌ.Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆａｃｅｔａｂｕｌａｒｃｈｏｎｄｒｏ￣ｃｙｔｅａｐｏｐｔｏｓｉｓｗｉｔｈＣａｓｐａｓｅ￣３ａｎｄＢｃｌ￣２ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｉｎｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎ￣ｔａｌｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｈｉｐ[Ｊ].ＧｅｎｅｔＭｏｌＲｅｓꎬ２０１６ꎬ１５(３):ｅ１５０３６８０９.[５]ＺｈｅｎｇＪＨꎬＶｉａｃａｖａＦＡꎬＫｒｉｗａｃｋｉＲＷꎬｅｔａｌ.Ｄｉｓｃｏｖｅｒｉｅｓａｎｄｃｏｎ￣ｔｒｏｖｅｒｓｉｅｓｉｎＢｃｌ￣２ｐｒｏｔｅｉｎ￣ｍｅｄｉａｔｅｄａｐｏｐｔｏｓｉｓ[Ｊ].ＦＥＢＳＪꎬ２０１６ꎬ２８３(１４):２６９０.[６]ＨｕａｎｇＺＭꎬＤｕＳＨꎬＨｕａｎｇＬＧꎬｅｔａｌ.Ｌｅｐｔｉｎｐｒｏｍｏｔｅｓａｐｏｐｔｏｓｉｓａｎｄｉｎｈｉｂｉｔｓａｕｔｏｐｈａｇｙｏｆｃｈｏｎｄｒｏｃｙｔｅｓｔｈｒｏｕｇｈｕｐｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｌｙｓｙｌｏｘｉｄａｓｅ￣ｌｉｋｅ３ｄｕｒｉｎｇｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ[Ｊ].ＯｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓＣａｒｔｉｌａｇｅꎬ２０１６ꎬ２４(７):１２４６￣１２５３.[７]ＭｉａｏＧꎬＺａｎｇＸꎬＨｏｕＨꎬｅｔａｌ.ＢａｘＴａｒｇｅｔｅｄｂｙｍｉＲ￣２９ａｒｅｇｕ￣ｌａｔｅｓｃｈｏｎｄｒｏｃｙｔｅａｐｏｐｔｏｓｉｓｉｎｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ[Ｊ].ＢｉｏＭｅｄＲｅｓＩｎｔꎬ２０１９ꎬ２０１９:１４３４５３８.[８]ＭａｒｃｅｌｌｏＤＣꎬＬｏｅｓｅｒＲＦ.Ｎｉｔｒｉｃｏｘｉｄｅ￣ｍｅｄｉａｔｅｄｃｈｏｎｄｒｏｃｙｔｅｃｅｌｌｄｅａｔｈｒｅｑｕｉｒｅｓｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆａｄｄｉｔｉｏｎａｌｒｅａｃｔｉｖｅｏｘｙｇｅｎｓｐｅｃｉｅｓ[Ｊ].ＡｒｔｈｒｉｔｉｓＲｈｅｕｍａｔｉｓｍꎬ２０１４ꎬ４６(２):３９４￣４０３. [９]ＨｅＸＦꎬＬｉＷꎬＺｈｕＬＭꎬｅｔａｌ.ＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｆｏｒｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉＮＯＳｏｎｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｃｈｏｎｄｒｏｃｙｔｅｓｉｎｒａｔｓｗｉｔｈｐｏｓｔ￣ｔｒａｕｍａｔｉｃｏｓｔｅｏ￣ａｒｔｈｒｉｔｉｓ[Ｊ].ＥｕｒＲｅｖＭｅｄＰｈａｒｍａｃｏｌＳｃｉꎬ２０１８ꎬ２２(２１):７１４０￣７１４７.[１０]ＪｉＢꎬＧｕｏＷꎬＭａＨꎬｅｔａｌ.ＩｓｏｌｉｑｕｉｒｉｔｉｇｅｎｉｎｓｕｐｐｒｅｓｓｅｓＩＬ￣１ｂｅｔａｉｎ￣１１１ｄｕｃｅｄａｐｏｐｔｏｓｉｓａｎｄｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎｉｎｃｈｏｎｄｒｏｃｙｔｅ￣ｌｉｋｅＡＴＤＣ５ｃｅｌｌｓｂｙｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇＮＦ￣ｋａｐｐａＢａｎｄｅｘｅｒｔｓｃｈｏｎｄｒｏｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎａｍｏｕｓｅｍｏｄｅｌｏｆａｎｔｅｒｉｏｒｃｒｕｃｉａｔｅｌｉｇａｍｅｎｔｔｒａｎｓｅｃｔｉｏｎ[Ｊ].ＩｎｔＪＭｏｌＭｅｄꎬ２０１７ꎬ４０(６):１７０９￣１７１８.[１１]ＬａｒｓｓｏｎＳꎬＥｎｇｌｕｎｄＭꎬＳｔｒｕｇｌｉｃｓＡꎬｅｔａｌ.Ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ￣６ａｎｄｔｕｍｏｒｎｅｃｒｏｓｉｓｆａｃｔｏｒａｌｐｈａｉｎｓｙｎｏｖｉａｌｆｌｕｉｄａｒｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｐｒｏｇｒｅｓ￣ｓｉｏｎｏｆｒａｄｉｏｇｒａｐｈｉｃｋｎｅｅｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓｉｎｓｕｂｊｅｃｔｓｗｉｔｈｐｒｅｖｉｏｕｓｍｅｎｉｓｃｅｃｔｏｍｙ[Ｊ].ＯｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓＣａｒｔｉｌａｇｅꎬ２０１５ꎬ２３(１１):１９０６￣１９６１４.[１２]ＨａｓｈｉｍｏｔｏＳꎬＳｅｔａｒｅｈＭꎬＯｃｈｓＲＬꎬｅｔａｌ.Ｆａｓ/Ｆａｓｌｉｇａｎｄｅｘｐｒｅｓ￣ｓｉｏｎａｎｄｉｎｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｐｏｐｔｏｓｉｓｉｎｃｈｏｎｄｒｏｃｙｔｅｓ[Ｊ].ＡｒｔｈｒｉｔｉｓＲｈｅｕｍａｔꎬ２０１４ꎬ４０(１０):１７４９￣１７５５.[１３]ＳｕｎＨＹꎬＨｕＫＺꎬＹｉｎＺＳ.Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐ３８￣ＭＡＰＫｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙｓｕｐｐｒｅｓｓｅｓｔｈｅａｐｏｐｔｏｓｉｓａｎｄｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｐｒｏｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙｃｙｔｏｋｉｎｅｓｉｎｈｕｍａｎｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓｃｈｏｎｄｒｏｃｙｔｅｓ[Ｊ].Ｃｙｔｏｋｉｎｅꎬ２０１７ꎬ９０:１３５￣１４３.[１４]ＧｅＱꎬＷａｎｇＨꎬＸｕＸꎬｅｔａｌ.ＰＤＫ１ｐｒｏｍｏｔｅｓａｐｏｐｔｏｓｉｓｏｆｃｈｏｎ￣ｄｒｏｃｙｔｅｓｖｉａｍｏｄｕｌａｔｉｎｇＭＡＰＫｐａｔｈｗａｙｉｎｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ[Ｊ].Ｔｉｓ￣ｓｕｅＣｅｌｌꎬ２０１７ꎬ４９(６):７１９￣７２５.[１５]ＧｅＨＸꎬＺｏｕＦＭꎬＬｉＹꎬｅｔａｌ.ＪＮＫｐａｔｈｗａｙｉｎｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ:ｐａｔｈ￣ｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃａｓｐｅｃｔｓ[Ｊ].ＪＲｅｃｅｐｔＳｉｇｎａｌＴｒａｎｓｄｕｃｔＲｅｓꎬ２０１７ꎬ３７(５):４３１￣４３６.[１６]ＷｅｉＬꎬＳｕｎＸＪꎬＷａｎｇＺꎬｅｔａｌ.ＣＤ９５￣ｉｎｄｕｃｅｄｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｃｃｈｏｎ￣ｄｒｏｃｙｔｅａｐｏｐｔｏｓｉｓａｎｄｎｅｃｒｏｓｉｓ:ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｙｏｎｐ３８ｍｉｔｏｇｅｎ￣ａｃｔｉｖａ￣ｔｅｄｐｒｏｔｅｉｎｋｉｎａｓｅ[Ｊ].ＡｒｔｈｒｉｔｉｓＲｅｓＴｈｅｒꎬ２００６ꎬ８(２):Ｒ３７. [１７]ＳｏｎｇｂｏＸꎬＭｉａｏＣꎬＢｉｎｇＹꎬｅｔａｌ.ＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆａＲｏｌｅｆｏｒｔｈｅＰＩ３Ｋ/ＡＫＴ/ｍＴＯＲｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙｉｎｉｎｎａｔｅｉｍｍｕｎｅｃｅｌｌｓ[Ｊ].ＰＬｏＳＯｎｅꎬ２０１４ꎬ９(４):ｅ９４４９６.[１８]ＸｕｅＪＦꎬＳｈｉＺＭꎬＺｏｕＪꎬｅｔａｌ.ＩｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆＰＩ３Ｋ/ＡＫＴ/ｍＴＯＲｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙｐｒｏｍｏｔｅｓａｕｔｏｐｈａｇｙｏｆａｒｔｉｃｕｌａｒｃｈｏｎｄｒｏｃｙｔｅｓａｎｄａｔｔｅｎｕａｔｅｓｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙｒｅｓｐｏｎｓｅｉｎｒａｔｓｗｉｔｈｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ[Ｊ].Ｂｉ￣ｏｍｅｄＰｈａｒｍａｃｏｔｈｅｒꎬ２０１７ꎬ８９:１２５２￣１２６１.[１９]ＳｈｅｒｗｏｏｄＪꎬＢｅｒｔｒａｎｄＪꎬＮａｌｅｓｓｏＧꎬｅｔａｌ.ＡｈｏｍｅｏｓｔａｔｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＣＸＣＲ２ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇｉｎａｒｔｉｃｕｌａｒｃａｒｔｉｌａｇｅ[Ｊ].ＡｎｎＲｈｅｕｍＤｉｓꎬ２０１５ꎬ７４(１２):２２０７￣２２１５.[２０]ＺｈｏｕＹꎬＷａｎｇＴꎬＨａｍｉｌｔｏｎＪＬꎬｅｔａｌ.Ｗｎｔ/ｂｅｔａ￣ｃａｔｅｎｉｎｓｉｇｎａｌｉｎｇｉｎｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓａｎｄｉｎｏｔｈｅｒｆｏｒｍｓｏｆａｒｔｈｒｉｔｉｓ[Ｊ].ＣｕｒｒＲｈｅｕｍａｔｏｌＲｅｐꎬ２０１７ꎬ１９(９):５３.[２１]Ｆｕｎｃｋ￣ＢｒｅｎｔａｎｏＴꎬＢｏｕａｚｉｚＷꎬＭａｒｔｙＣꎬｅｔａｌ.Ｄｋｋ￣１￣ｍｅｄｉａｔｅｄｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆＷｎｔｓｉｇｎａｌｉｎｇｉｎｂｏｎｅａｍｅｌｉｏｒａｔｅｓｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓｉｎｍｉｃｅ[Ｊ].ＡｒｔｈｒｉｔｉｓＲｈｅｕｍａｔｏｌꎬ２０１４ꎬ６６(１１):３０２８￣３０３９. [２２]ＳｈｉＳꎬＭａｎＺꎬＬｉＷꎬｅｔａｌ.ＳｉｌｅｎｃｉｎｇｏｆＷｎｔ５ａｐｒｅｖｅｎｔｓｉｎｔｅｒｌｅｕ￣ｋｉｎ￣１ｂｅｔａ￣ｉｎｄｕｃｅｄｃｏｌｌａｇｅｎｔｙｐｅⅡｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｉｎｒａｔｃｈｏｎｄｒｏｃｙｔｅｓ[Ｊ].ＥｘｐＴｈｅｒＭｅｄꎬ２０１６ꎬ１２(５):３１６１￣３１６６.[２３]ＬｏｒｅｔｏＣꎬＢａｒｂａｇｌｉＧꎬＤｊｉｎｏｖｉｃＲꎬｅｔａｌ.Ｔｕｍｏｒｎｅｃｒｏｓｉｓｆａｃｔｏｒ￣ｒｅ￣ｌａｔｅｄａｐｏｐｔｏｓｉｓ￣ｉｎｄｕｃｉｎｇｌｉｇａｎｄ(ＴＲＡＩＬ)ａｎｄｉｔｓｄｅａｔｈｒｅｃｅｐｔｏｒ(ＤＲ５)ｉｎｐｅｙｒｏｎｉｅᶄｓｄｉｓｅａｓｅ.Ａｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｔｕｄｙｏｆａｐｏｐｔｏｓｉｓａｃｔｉｖａｔｉｏｎ[Ｊ].ＪＳｅｘＭｅｄꎬ２０１１ꎬ８(１):１０９￣１１５.[２４]ＲｙｕＪＨꎬＳｈｉｎＹꎬＨｕｈＹＨꎬｅｔａｌ.Ｈｙｐｏｘｉａ￣ｉｎｄｕｃｉｂｌｅｆａｃｔｏｒ￣２ａｌｐｈａｒｅｇｕｌａｔｅｓＦａｓ￣ｍｅｄｉａｔｅｄｃｈｏｎｄｒｏｃｙｔｅａｐｏｐｔｏｓｉｓｄｕｒｉｎｇｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｃｃａｒｔｉｌａｇｅｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ[Ｊ].ＣｅｌｌＤｅａｔｈＤｉｆｆｅｒꎬ２０１２ꎬ１９(３):４４０￣４５０.[２５]ＬｉｕＹＸꎬＷａｎｇＧＤꎬＷａｎｇＸꎬｅｔａｌ.ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＴＬＲ￣２/ＮＦ￣κＢｓｉｇ￣ｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙｏｎｔｈｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｋｎｅｅｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉ￣ｔｉｓ:ａｎｉｎｖｉｖｏａｎｄｉｎｖｉｔｒｏｓｔｕｄｙ[Ｊ].Ｏｎｃｏｔａｒｇｅｔꎬ２０１７ꎬ８(２４):３８６０２￣３８６１７.[２６]ＬｅｐｅｔｓｏｓＰꎬＰａｐａｖａｓｓｉｌｉｏｕＫＡꎬＰａｐａｖａｓｓｉｌｉｏｕＡＧ.ＲｅｄｏｘａｎｄＮＦ￣ｋａｐｐａＢｓｉｇｎａｌｉｎｇｉｎｏｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ[Ｊ].ＦｒｅｅＲａｄｉｃａｌＢｉｏｌＭｅｄꎬ２０１９ꎬ１３２:９０￣１００.[２７]ＭａｌｅｍｕｄＣＪ.ＮｅｇａｔｉｖｅＲｅｇｕｌａｔｏｒｓｏｆＪＡＫ/ＳＴＡＴＳｉｇｎａｌｉｎｇｉｎＲｈｅｕ￣ｍａｔｏｉｄＡｒｔｈｒｉｔｉｓａｎｄＯｓｔｅｏａｒｔｈｒｉｔｉｓ[Ｊ].ＩｎｔＪＭｏｌＳｃｉꎬ２０１７ꎬ１８(３):４８４.[２８]ＷｉｅｇｅｒｔｊｅｓＲꎬｖａｎｄｅＬｏｏＦＡꎬＤａｖｉｄｓｏｎＥＮＢꎬｅｔａｌ.Ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒｏｆｃｙｔｏｋｉｎｅｓｉｇｎａｌｉｎｇ３ｍｏｄｕｌａｔｅｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒ￣βｓｉｇｎａ￣ｌｉｎｇｉｎｈｕｍａｎｃｈｏｎｄｒｏｃｙｔｅｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅＪＡＫ/ＳＴＡＴ３ｐａｔｈｗａｙ[Ｊ].ＯｓｔｅｏａｒＣａｒꎬ２０１８ꎬ２６:９５.[２９]ＺｈｕＦꎬＷａｎｇＰꎬＫｏｎｔｒｏｇｉａｎｎｉ￣ＫｏｎｓｔａｎｔｏｐｏｕｌｏｓＡꎬｅｔａｌ.Ｐｒｏｓｔａ￣ｇｌａｎｄｉｎ(ＰＧ)Ｄ(２)ａｎｄ１５￣ｄｅｏｘｙ￣Ｄｅｌｔａ(１２ꎬ１４)￣ＰＧＪ(２)ꎬｂｕｔｎｏｔＰＧＥ(２)ꎬｍｅｄｉａｔｅｓｈｅａｒ￣ｉｎｄｕｃｅｄｃｈｏｎｄｒｏｃｙｔｅａｐｏｐｔｏｓｉｓｖｉａｐｒｏｔｅｉｎｋｉｎａｓｅＡ￣ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｏ￣ｌｉｋｅｋｉｎａｓｅｓ[Ｊ].ＣｅｌｌＤｅａｔｈＤｉｆｆｅｒꎬ２０１０ꎬ１７(８):１３２５￣１３３４.(收稿日期:２０１９￣０９￣０５)２１１。
《2024年姜黄素在IL-1β诱导的大鼠软骨终板细胞退变过程中的作用》范文
《姜黄素在IL-1β诱导的大鼠软骨终板细胞退变过程中的作用》篇一一、引言软骨终板细胞退变是骨关节炎（OA）等骨关节疾病的重要病理过程之一。
IL-1β（白细胞介素-1β）作为一种重要的炎症因子，被证实与软骨终板细胞的退变密切相关。
而姜黄素，作为一种天然的化合物，已被证明具有多种生物活性，包括抗炎、抗氧化和抗细胞凋亡等作用。
本文旨在研究姜黄素在IL-1β诱导的大鼠软骨终板细胞退变过程中的作用。
二、材料与方法2.1 材料实验所用大鼠软骨终板细胞由本实验室提供，姜黄素购自Sigma公司，IL-1β由PromoCell公司提供。
此外，还需实验所需的各种试剂及设备。
2.2 方法本实验采用细胞培养、细胞转染、酶联免疫吸附试验（ELISA）、实时定量PCR（qPCR）及Western Blot等方法。
首先，我们将大鼠软骨终板细胞分为对照组、IL-1β组和姜黄素+IL-1β组，观察IL-1β诱导的细胞退变情况。
随后，通过不同浓度的姜黄素处理细胞，分析姜黄素对细胞退变的影响。
三、结果3.1 姜黄素对IL-1β诱导的软骨终板细胞退变的影响通过ELISA、qPCR和Western Blot等方法检测发现，IL-1β处理后，软骨终板细胞的炎症因子表达水平显著升高，细胞退变程度加重。
而加入不同浓度的姜黄素后，炎症因子表达水平得到显著抑制，细胞退变程度也得到明显缓解。
3.2 姜黄素的作用机制通过qPCR和Western Blot等方法进一步研究发现，姜黄素能够抑制NF-κB信号通路的激活，从而抑制炎症因子的表达。
此外，姜黄素还能够促进软骨终板细胞的自噬活动，减轻细胞的氧化应激损伤。
四、讨论本研究表明，姜黄素能够显著抑制IL-1β诱导的大鼠软骨终板细胞的退变过程。
这可能与姜黄素抑制NF-κB信号通路、促进细胞自噬和减轻氧化应激损伤等作用有关。
因此，姜黄素可能成为一种有效的治疗骨关节炎等骨关节疾病的药物。
然而，关于姜黄素的具体作用机制和最佳用药方案仍需进一步研究。
《2024年姜黄素在IL-1β诱导的大鼠软骨终板细胞退变过程中的作用》范文
《姜黄素在IL-1β诱导的大鼠软骨终板细胞退变过程中的作用》篇一一、引言软骨终板细胞退变是骨关节炎（OA）发生和发展的重要病理过程之一。
炎症因子如IL-1β（白介素-1β）在软骨终板细胞退变过程中起着关键作用。
近年来，天然植物成分如姜黄素因其抗炎、抗氧化和抗凋亡的特性在医学领域受到广泛关注。
本文旨在探讨姜黄素在IL-1β诱导的大鼠软骨终板细胞退变过程中的作用，以期为骨关节炎的治疗提供新的思路。
二、材料与方法1. 材料本实验采用大鼠软骨终板细胞及IL-1β作为实验材料。
姜黄素购自XXX公司，细胞培养基、血清等均购自XX公司。
2. 方法（1）细胞培养：软骨终板细胞的培养与传代；（2）模型建立：利用IL-1β诱导软骨终板细胞退变模型；（3）实验分组：实验组给予不同浓度的姜黄素处理，对照组不给予任何处理；（4）检测指标：通过RT-PCR、Western Blot等技术检测相关基因及蛋白的表达情况，评估细胞退变程度。
三、姜黄素对IL-1β诱导的软骨终板细胞退变的影响1. 姜黄素对炎症因子表达的影响实验结果显示，IL-1β诱导的软骨终板细胞中炎症因子如COX-2、iNOS等的表达明显升高，而给予姜黄素处理后，这些炎症因子的表达得到显著抑制。
表明姜黄素具有明显的抗炎作用。
2. 姜黄素对软骨终板细胞凋亡的影响姜黄素处理后，软骨终板细胞的凋亡率明显降低，表明姜黄素具有抗凋亡作用，有助于保护软骨终板细胞免受损伤。
3. 姜黄素对相关信号通路的影响通过Western Blot检测发现，姜黄素处理后，NF-κB等炎症相关信号通路的活化程度降低，表明姜黄素可能通过抑制这些信号通路发挥抗炎、抗凋亡作用。
四、讨论本实验结果表明，姜黄素在IL-1β诱导的大鼠软骨终板细胞退变过程中发挥重要作用。
姜黄素能够显著抑制炎症因子的表达，降低细胞凋亡率，并可能通过抑制NF-κB等炎症相关信号通路发挥抗炎、抗凋亡作用。
这些结果提示我们，姜黄素可能成为治疗骨关节炎的新靶点。
骨性关节炎细胞凋亡的研究进展
骨性关节炎细胞凋亡的研究进展[ 09-10-19 10:32:00 ] 作者：韦家宁戴七一编辑：studa20【摘要】软骨细胞凋亡在骨性关节炎（OA）的发病中具有重要作用，其凋亡的途径有NO途径和Fas途径；主要受Bcl2基因家族、Bax、P53、ICE和c myc基因家族调控；软骨细胞外基质的降解,可诱导软骨细胞凋亡。
阐明软骨细胞凋亡在OA的发病机制中的作用，将有助于OA的防治。
【关键词】骨关节炎；软骨细胞；细胞凋亡；综述Abstract：Cartilage apoptosis functions a lot in OAoccurrence.Its apoptosis has two ways of NO and Fas,mainly controlled by Bcl 2 gene family,Bax,P53,ICE and c myc gene family;the degeneration of cartilage cell base can induce apoptosis.It shows cartilage apoptosis function in OA occurrence,helpful to prevention and treatment of OA.Key words：OA;cartilage cell;apoptosis;review骨性关节炎（osteoarthritis,OA）是一种以关节软骨退行性变和继发性骨质增生为主要病理特征的慢性骨关节疾病,临床上以缓慢性关节疼痛、僵硬、肿大伴关节功能障碍为主要表现。
细胞凋亡（apoptosis）是一种由基因控制并依赖ATP供能的细胞自主性死亡方式。
随着细胞分子生物学的发展，国内外许多学者研究发现软骨细胞凋亡在OA的发生发展中起到关键作用［12］。
本文就近年来骨关节炎关节软骨细胞凋亡的研究综述如下。
1 软骨细胞凋亡的分布及比例细胞凋亡即程序性细胞死亡，于1972年首次被Kerr描述，通常认为导致细胞凋亡的程序在机体内、外因素作用下被启动，导致细胞凋亡的发生。
软骨终板细胞凋亡及其相关研究进展
盘的组成结构 , 并且在椎间盘的生理和退变过程中扮演着重
要的角色 。同样 , 软骨终板细胞凋亡在椎间盘的退变中起着
重要的作用 。
1 软骨终板的形态 、结构和功能
111 软骨终板的形态
软骨终板位于椎体上 、下表面与椎间盘的纤维环和髓核
之间 , 其平均厚度为 1mm。即使如此之薄 , 软骨终板又可分
为生长软骨层和关节软骨层 , 与关节软骨相比 , 其生长软骨
FGF、BM
P、
IGF2I等
。
1957
年
,
Sa lmon 等 〔24〕首 先
发现 IGF2I可以呈剂量依赖式促进细胞增殖 , 使细胞外基质如
蛋白 多 糖 、 Ⅱ型 胶 原 含 量 增 加 , 从 而 维 持 软 骨 细 胞 的 表 型〔25、26〕。M athonnet等〔27〕研究发现应用 IGF2I治疗可以抑制凋 亡波 , 使有 丝 分 裂 时 间 从 48h 降 至 24h; D L ima 等〔28〕发 现 50ng/m l IGF2I能 抑 制 机 械 力 诱 导 的 软 骨 细 胞 凋 亡 ; Gruber 等〔29〕还证实 , 通过磷脂酰肌醇 32激酶 ( phosphatidyli nositol 32 kinase) 及有 丝 分 裂 活 性 蛋 白 激 酶 (m itogen2activated p rotein kinase) 途径 , 50～500ng/m l IGF2I可以明显降低纤维环细胞 凋亡率 , 其效应与浓度无关 。
凋亡 ( apop tosis) 一词来源于古希腊语 , 由 apo (脱离 ) 和 p tosis (下 降 ) 两 词 组 合 而 成 , 旨 指 秋 天 树 叶 掉 落 的 现 象〔14〕。正常软骨细胞的凋亡参与细胞数量的调节 , 并清除体 内无功能的对机体有害的细胞 、突变的细胞以及受到损伤后 不能存活的细胞 。凋亡与坏死 ( necrosis) 是有区别的 , 凋亡 表现为细胞器保持完整 , 细胞变圆 , 胞浆浓缩 , 失去微绒毛 , 内质网扩张呈泡状并与细胞融合 , 核染色质密度增高呈半月 状 , 并凝聚在核膜周边 , 核仁溶解 , 进而胞膜内陷 , 细胞体 积缩小 , 形成凋亡小体 ( apop tosis body) , 被邻近细胞识别吞 噬或自然脱落而离开生 物体 〔15〕。由于 在此 过 程中 没有溶酶 体
骨关节炎关节软骨细胞凋亡的研究进展
骨关节炎（osteoarthritis ，OA ）是最常见的退行性关节疾病，中老年人好发。
OA 的主要病理变化包括关节软骨的进行性丢失和破坏、软骨下骨增厚、骨赘形成、滑膜炎症、韧带及半月板退行性变和关节帽肥大等[1-2]。
而软骨细胞作为软骨组织中唯一的细胞类型，在软骨组织稳态的维持以及软骨关节炎关节软骨细胞凋亡的研究进展王文涛，李斯明DOI ：10.3969/j.issn.1674–666X.2019.03.007作者单位：510000，广州医科大学研究生院（王文涛）；510220，广州红十字会医院骨科（李斯明）通信作者：李斯明，E-mail ：drsmli@【摘要】骨关节炎（OA ）是由肥胖、劳损、老化、创伤等一系列因素所致的炎性病症。
研究发现，OA 软骨细胞凋亡可直接导致关节软骨退变甚至钙化，影响关节功能。
本文对OA 中软骨细胞凋亡涉及的炎症介质、信号通路、靶点调控三方面进行综述，探讨软骨细胞凋亡在OA 发生发展中的作用机制，为OA 的预防及早期治疗提供理论基础。
【关键词】骨关节炎；软骨细胞；细胞凋亡；炎症介导素类；活性氧；一氧化氮；白细胞介素1；基质金属蛋白酶类；信号传导；内质网应激；线粒体；受体，肿瘤坏死因子；蛋白激酶类；基因表达调控；蛋白质类；微RNAs中图分类号：R684.3，R329.2文献标识码：A 文章编号：1674-666X(2019)03-180-09Research progress of chondrocyte apoptosis in osteoarthritisWANG Wentao*,LI Siming.*Graduate School of Guangzhou Medical University,Guangzhou,Guangdong510000,ChinaCorresponding author:LI Siming,E-mail:drsmli@【Abstract 】Osteoarthritis (OA)is a kind of inflammatory diseases caused by a series of factors such asobesity,strain,aging and trauma.It has been found that apoptosis of OA chondrocyte can directly lead to degeneration or even calcification of articular cartilage,and thus affect joint functions.This article reviews the inflammatory mediators,signaling pathways and target regulation involved in chondrocyte apoptosis in OA,explore the action mechanism of chondrocyte apoptosis in the occurrence and development of OA,so as to provide a theoretical basis for the prevention and early treatment of OA.【Keywords 】Osteoarthritis;Chondrocytes;Apoptosis;Inflammation mediators;Reactive oxygen species;Nitric oxide;Interleukin-1;Matrix metalloproteinases;Signal transduction;Endoplasmic reticulum stress;Mitochondrias;Receptors,tumor necrosis factor;Protein kinases;Gene expression regulation;Proteins;Micro RNAs综述骨细胞外基质代谢的调节中起重要作用。
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由于细胞因子具有促进细胞合成蛋白多糖 , 抑制细胞凋
亡的作用 , 因此可调节和恢复椎间盘退变中细胞外的基质代
谢 , 有可能通过调控软骨细胞的凋亡 , 从而降低退变椎间盘
中炎症介质的含量 , 减少胶原酶的释放及延缓软骨细胞钙化 。
生长因子是治疗椎间盘退变潜力最大的一类蛋白质 , 如 TGF2
β 1
、
EGF、
间盘软骨终板内存在凋亡细胞并且随着年龄和外在压力的增
加而增多 , 细胞密度显著降低 , 细胞凋亡越明显 , 软骨终板 消失越快 。王拥军等〔18〕通过建立动静力失衡颈椎间盘退变模
型发现退变椎间盘内有典型凋亡的细胞 , 以软骨细胞为主 ,
提示退变椎间盘软骨细胞凋亡数目增多可能是椎间盘退变的
机理之一 。
作者单位 :中国医科大学附属第一医院骨科 ,沈阳 110001 电话 : ( 024) 23256666
形成许多数千微米的空间 , 构成有通透性的弹力网〔9〕。水分 是软骨终板的重要组成成分之一 , 其含量的变化与蛋白多糖 的含量密切相关 。这与硫酸软骨素中的硫酸阴离子和糖醛酸 有较强的水化作用有关 〔10〕。 113 软骨终板的功能
FGF、BM
P、
IGF2I等
。
1957
年
,
Sa lmon 等 〔24〕首 先
发现 IGF2I可以呈剂量依赖式促进细胞增殖 , 使细胞外基质如
蛋白 多 糖 、 Ⅱ型 胶 原 含 量 增 加 , 从 而 维 持 软 骨 细 胞 的 表 型〔25、26〕。M athonnet等〔27〕研究发现应用 IGF2I治疗可以抑制凋 亡波 , 使有 丝 分 裂 时 间 从 48h 降 至 24h; D L ima 等〔28〕发 现 50ng/m l IGF2I能 抑 制 机 械 力 诱 导 的 软 骨 细 胞 凋 亡 ; Gruber 等〔29〕还证实 , 通过磷脂酰肌醇 32激酶 ( phosphatidyli nositol 32 kinase) 及有 丝 分 裂 活 性 蛋 白 激 酶 (m itogen2activated p rotein kinase) 途径 , 50～500ng/m l IGF2I可以明显降低纤维环细胞 凋亡率 , 其效应与浓度无关 。
板的细胞外基质主要由蛋白多糖和 Ⅱ型胶原组成 , 故通过甲
苯胺蓝对基质中的糖胺多糖和番红 O 对蛋白多糖特异性染色
及对 Ⅱ型胶原进行免疫细胞化学染色 , 结合取材部位 , 即可
鉴定软骨终板细胞 。透射电镜下观察凋亡的软骨细胞 , 外形
不规则 , 核膜皱缩 、内陷 , 染色质离散且靠近核膜 , 核内出
软骨终板内无神经组织 , 因此当软骨终板损伤后 , 既不
能产生疼痛症状亦不能自行修复 。软骨终板有许多微孔 , 是 髓核的水分和代谢产物的通道 。吕刚等〔6〕电镜观察兔软骨终
板内具有由椎体骨髓腔发出的血管芽 (即血管分支交织缠绕
形成的微血管袢 ) , 其三维结构显示 : 终板的髓核区血管芽呈
膨大且复杂的 、交织缠绕的袢样结构 , 表面积较小 ; 外层纤
disc during aging and degeneration: comparison of surgical and control specimens[ J ]. Sp ine, 2002, 27 ( 8) : 798～805. 〔3〕 Bernick S, Cailet R. Vertebral end2p late changes with aging of human vertebrae[ J ]. Sp ine, 1982, 7 ( 2) , 97～102. 〔4〕 Hardy PAJ, Rabey GP. Analytic anatomy of lumbar intervertebral disc
能的生化基础 。软骨终板 PG更能调节基质大分子间的有效孔
径 , 控制带电溶质在椎间盘中分布和转运 , 对保持椎间盘组
织和外界环境间的物质交换及防止终板自身的钙化都具有重
要的作用〔8〕。软骨终板中的胶原类型最丰富的是 Ⅱ型 , 另外
还有
Ⅸ型及
α 1
、α2
、α3
链
,
这些胶原的微纤维平行于椎体的
上下面排列 , 纤维上附着蛋白多糖分子 , 纤维相互间的交叉
中国矫形外科杂志 2005年 7月第 13卷第 13期 O rthop J Chin, Vol113, No113 July 2005
·综 述 ·
·1021·
软骨终板细胞凋亡及其相关研究进展
马 旭 吕 刚 黄 涛
软骨终板是椎间盘的重要组成部分 , 它在髓核的营养交
换和椎间盘的应力缓冲保护以及维持椎体的正常形态等方面
起着重要作用 。近年来 , 越来越多的研究发现细胞凋亡在椎 间盘的衰老和退变中起着重要作用 〔1、2〕。软骨终板不仅 是椎间
盘的组成结构 , 并且在椎间盘的生理和退变过程中扮演着重
要的角色 。同样 , 软骨终板细胞凋亡在椎间盘的退变中起着
重要的作用 。
1 软骨终板的形态 、结构和功能
111 软骨终板的形态
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中国矫形外科杂志 2005年 7月第 13卷第 13期 O rthop J Chin, Vol113, No113 July 2005
和胞膜破裂 , 内涵物不外泄 , 故不引起炎症反应 。而坏死是
指在病理情况下 , 如缺氧 , 缺血或其它物理化学刺激因素作
用下发生的破坏性的细胞死亡 。凋亡在生物化学上表现为核
随着分子生物学技术的发展 , 基因转移技术不断完善 , 基因治疗已成为可能 。 Philip s等〔30〕先用基因枪成功地将标志 基因转染给体外培养的髓核和纤维环细胞 , 再通过逆转录病 毒载体 , 将大肠杆菌半乳糖苷酶和人白细胞介素 2Ⅰ受体拮抗 剂转染给体外培养的牛椎体终板软骨样细胞 , 然后又将体外 治疗基因转染的细胞注入到退变的椎间盘内 , 以寻找治疗椎 间盘退变的最佳途径 。刘一等〔31〕用脂质体转染法将含有 hl2 GF2ⅠcDNA 的真核表达载 体 转 染 兔 关 节 软 骨 细 胞 并 获 得 稳 定 表达 。采用基因转染和基因治疗等生物学方法干预椎间盘退 变的研究有待进一步深入进行下去 。 3 结 语
细胞凋亡的机制尚不十分清楚 。目前认为细胞凋亡是两条
通路调节的 : (1) 线粒体途径 , BCL22家族是线粒体途径调节 细胞凋亡的主要因子〔19〕。 ( 2) 细胞表面死亡受体途径 , 其中 FA S是重要的死亡受体 〔20〕。目前已发现多种细胞凋亡的调节因
子具有促进和抑制细胞凋亡的双重作用 , 在不同的环境下显示
既往对椎间盘的研究多集中于髓核和纤维环 , 对软骨终 板的关注较少 。通过对软骨终板细胞凋亡的研究将有助于揭 示椎间盘退变的发病机理 , 寻找在椎间盘退变发生早期进行 修复治疗的途径 。 参考文献 : 〔1〕 Gruber HE, Hanley EN J r. Analysis of aging and degeneration of the
降低 , caspase8、Bax、 Fas基因蛋白表达异常升高 , 粘着斑激
酶 、mRNA 及整合蛋白表达降低等一系列变化趋势 。1991年 , Thomp son等〔23〕首次报道了利用细胞培养的方法观察一些细胞
因子对椎间盘细胞增殖和对细胞外基质更新影响 , 从此把细胞因子的研究扩展到椎间盘领域 。
小体连接处的 DNA 双链被切断 , 结果电泳时出现梯形 DNA 条
带 (DNA ladder) 。而坏死的细胞仅呈现无序的 DNA 碎片 。
212 软骨终板细胞凋亡的提出及其分子机制
近年来的研究使人们逐渐关注软骨终板细胞凋亡在椎间
盘衰老和退变中的作用 。A riga等〔16、17〕通过研究发现病变鼠椎
现透明区 , 细胞质浓缩 , 细胞器少且不可辨认 , 并有许多空
泡结构 。凋亡常用的检测手段有琼脂糖电泳 、 TUNEL 法 、流
式细胞仪 、 caspase酶学检查 。
214 细胞因子对软骨终板细胞凋亡的影响
软骨终板细胞可以随着传代而退变 , 胶原酶活性增加 ,
细胞外基质降解 , 细胞凋亡数明显增多 , Bcl22共同蛋白表达
不同的功能 , 体现了细胞因子作用的复杂性和多样性 。
213 软骨终板细胞凋亡的诱导和检测
研究表明凋亡的诱导因素包括 : NO 过度产生 , Fas与 Fas
配体 ( FasL ) 的结合 , 软骨细胞肥大 , 细胞外基质缺乏 , 细 胞黏附缺陷等〔21〕。循着这个思路 , 人们已经在软骨终板细胞 培养体系中成功地建立了 软骨 细 胞 凋 亡模 型 〔22〕。由 于 软骨 终
软骨终板在椎间盘结构中具有重要作用 。一方面 , 软骨 终板覆盖在椎体的上 、下面 , 维持椎体的正常形态 , 保护椎 体在承受压力下免于发生压迫性骨萎缩 ; 另一方面 , 通过软 骨终板的渗透功能进行椎体与椎间盘之间的液体和营养的交 换。 114 软骨终板在椎间盘退变中的作用
在椎间盘退变过程中起决定作用的是盘内细胞及细胞外 基质中营养成分的减少 。椎间盘的营养通路主要有二 : 一是 终板途径 , 椎体内血管的营养物质通过骨髓腔 - 血窦 - 软骨 终板界面扩散到椎间盘 , 营养纤维环及髓核内层 ; 二是纤维 环途径 , 即纤维环表面血管营养纤维环外层 。软骨终板既有 屏障功能 , 又有营养中介作用 , Ogata 等〔11〕证实其为主要途 径 。随着机体的老化 , 供应椎间盘周围的血管数量减少 , 软 骨终板逐渐钙化 , 妨碍营养物质的供应及椎间盘代谢废物的 排除 , 对椎间盘周围的血供减少 ; 同时 , 降解的细胞外基质 大分子聚集和椎间盘内含水量降低也影响了代谢物通过细胞 外基质的弥散 , 进一步损害了细胞营养供应 。随着营养物的 减少 , 乳酸堆积 , pH值降低 , 细胞代谢功能障碍 , 最终导致 盘内细胞死亡 。 Tolonen等〔12〕认为椎间盘退变的标志是软骨终 板退变后血管侵入椎间盘 。Nerlich等〔13〕认为软骨终板硬化 、 钙化及增厚影响了椎间盘的营养及代谢 , 形成恶性循环 , 并 导致细胞外基质降解 。可见 , 终板钙化等引起椎间盘营养供 应减少是导致椎间盘退变的始动因素 。 2 软骨终板细胞凋亡 211 细胞凋亡与细胞坏死