ADAMTS調(diào)控骨關(guān)節(jié)炎軟骨退變基質(zhì)降解的機(jī)制研究.pdf

1、軟骨退變性疾病主要特征包括軟骨損傷，滑膜纖維化，軟骨下骨硬化。創(chuàng)傷、炎癥、免疫系統(tǒng)異常等因素均會(huì)引發(fā)軟骨損傷和退行性變，導(dǎo)致關(guān)節(jié)活動(dòng)障礙。當(dāng)前，臨床上，無(wú)論口服補(bǔ)充、營(yíng)養(yǎng)軟骨素類藥物（氨基葡萄糖、軟骨素）、關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射潤(rùn)滑劑（各種劑型玻璃酸鈉），還是關(guān)節(jié)鏡下清理軟骨移植及微骨折術(shù)等治療手段，均不能實(shí)現(xiàn)骨關(guān)節(jié)炎(OA)引發(fā)的軟骨退行性損傷后透明軟骨的再生修復(fù)。因此，深入研究關(guān)節(jié)軟骨退變的機(jī)理，確定治療靶點(diǎn)進(jìn)行早期預(yù)防顯得尤為重要。

2、　　OA軟骨退變?cè)从谲浌羌?xì)胞外基質(zhì)(ECM)降解。當(dāng)前認(rèn)為，主要有兩類酶參與分解退變軟骨的基質(zhì):一類是基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)，另一類是帶有血小板凝血酶敏感蛋白結(jié)構(gòu)域的解聚素與金屬蛋白酶(ADAMTS)。目前，關(guān)于MMPs誘導(dǎo)OA的機(jī)理報(bào)道相對(duì)較多，而ADAMTS調(diào)控OA軟骨退變細(xì)胞外基質(zhì)降解的機(jī)制研究報(bào)道卻比較匱乏，尤其是結(jié)合關(guān)節(jié)鏡分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研究ADAMTS在OA發(fā)生中的作用機(jī)制亟待闡釋。本課題以O(shè)A軟骨退變?yōu)榛A(chǔ)，針對(duì)主要參與基質(zhì)降

3、解的ADAMTS進(jìn)行研究，旨在通過(guò)探索ADAMTS調(diào)控OA軟骨退變作用機(jī)理，為今后OA臨床藥物應(yīng)用提供理論依據(jù)，為軟骨退變預(yù)防及微創(chuàng)介入治療提供解決方案。
　　方法:第一部分，OA患者全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)前關(guān)節(jié)鏡分級(jí)，標(biāo)本組織病理學(xué)染色評(píng)估，測(cè)量軟骨退變不同分級(jí)ADAMTS、SRY基因9(SRY-related highmobility group-box gene9，SOX9)及軟骨基質(zhì)標(biāo)志物表達(dá)水平并進(jìn)行相關(guān)性分析;觀察SOX9在早

4、期OA中調(diào)控ADAMTS的表達(dá)。第二部分，分離培養(yǎng)軟骨細(xì)胞，轉(zhuǎn)染miR-30a或其他調(diào)控基因，予以IL-1β干預(yù)，測(cè)活性及轉(zhuǎn)錄因子募集到miR-30a啟動(dòng)子的能力，并分析miR-30a與ADAMTS等基因的相關(guān)性。第三部分，予以堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)刺激處理，組織學(xué)方法及分子生物學(xué)技術(shù)評(píng)估ADAMTS表達(dá)，并采用成管實(shí)驗(yàn)技術(shù)及小動(dòng)物micro-CT觀察血管生成及O

5、A退變情況。
　　結(jié)果:1）ADAMTS在OA軟骨退變?cè)缙诒磉_(dá)抑制，而SOX9在OA早期表達(dá)升高;SOX9能夠抑制ADAMTS的表達(dá);在OA早期退變的軟骨組織中，SOX9和ADAMTS呈負(fù)相關(guān)。
　　2) miR-30a可以靶向抑制ADAMTS-5蛋白水平表達(dá);miR-30a在OA患者中表達(dá)下調(diào)，并與ADAMTS-5表達(dá)、HSS評(píng)分呈負(fù)相關(guān);IL-1β上調(diào)激活蛋白(activator protein，AP-1)水平，并能夠招

6、募AP-1至miR-30a啟動(dòng)子上，從而抑制miR-30a的表達(dá);IL-1β通過(guò)激活A(yù)P-1表達(dá)參與miR-30a調(diào)控ADAMTS-5表達(dá)及軟骨基質(zhì)降解。
　　3) Runx2能夠正向調(diào)控ADAMTS表達(dá)，bFGF可募集NF-κB p65至miR-93啟動(dòng)子，從而促進(jìn)ADAMTS表達(dá);OA軟骨中miR-93與Runx2、ADAMTS呈現(xiàn)負(fù)相關(guān);bFGF/NF-κB能通過(guò)miR-93調(diào)控血管生成;miR-93或bFGF受體抑制劑注射

7、至小鼠關(guān)節(jié)腔可改善OA軟骨損傷程度，并且聯(lián)合注射miR-93和bFGF受體抑制劑能夠顯著改善OA病變程度。
　　結(jié)論:SOX9在OA早期抑制ADAMTS表達(dá)，提示OA早期為代償期，SOX9可作為OA早期治療的重要基因;IL-1β/AP-1/miR-30a/ADAMTS-5軸能夠調(diào)節(jié)OA軟骨基質(zhì)降解，miR-30a能夠作為OA治療潛在靶點(diǎn);bFGF/NF-κB信號(hào)通路交互調(diào)控ADAMTS參與軟骨退變病程，miR-93可為OA提供有效