软骨下骨成骨细胞调节小鼠创伤性关节炎发病的研究

发布时间：2017-12-18 19:02

  本文关键词：软骨下骨成骨细胞调节小鼠创伤性关节炎发病的研究

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【摘要】：目的:骨性关节炎(OA)是临床最为常见的骨退行性疾病,有着极高的发病率。在OA病理过程中,除软骨破坏外,关节骨赘形成,关节周围滑膜组织增生,软骨下骨异常改变都是重要的病理改变。过往的研究证实,软骨下骨的病变不仅贯穿了整个OA的病程,也极有可能是OA病理进展过程的重要影响因素。然而,软骨下骨调控OA病程的具体机制目前尚不清楚,另一方面,软骨下骨成骨细胞对OA病程的作用更加鲜有报道。因此,本课题诣在探讨软骨下骨成骨细胞对OA病程的调节作用及其相应作用机制并筛选潜在的分子靶点。方法:本研究中,笔者主要通过三方面探讨软骨下骨成骨细胞对OA病程的作用。1、利用野生小鼠行ACLT(前交叉韧带离断)造模,在造模后2周,4周时间点分别观察小鼠软骨下骨的mTORC1信号通路标记蛋白P-s6的表达,并通过影像学组织学观察造模后软骨下骨的形态学、生理学改变,同时通过免疫荧光双标技术与特异性染色技术明确ACLT造模后软骨下骨mTORC1信号改变的靶细胞;2、利用空间基因打靶技术,构建成骨细胞特异性mTORC1过活化小鼠模型,在ACLT造模后早期(2周)通过组织学,影像学方法评估小鼠的关节退变与软骨下骨改变,另外,在造模的同时给予小鼠雷帕霉素喂养并通过组织学,影像学评估条件敲除小鼠的关节退变与软骨下骨改变;3、基于方法1,2部分的动物模型,通过组织学评估软骨下骨基质细胞衍生因子-1(SDF-1)的表达情况,另一方面,提取野生小鼠与基因敲除小鼠的成骨细胞,经或不经雷帕霉素处理后提取细胞培养基与mRNA后,通过ELISA与定量pcr评估SDF-1的释放,再将以上细胞模型与软骨细胞共培养,利用定量pcr法检测软骨肥大(慢慢MMP-13)的表达。结果:1、在野生小鼠ACLT造模后2周与4周,ACLT小鼠关节软骨下骨中的成骨细胞呈现mTORC1信号的显著活化,软骨下骨出现成骨增生的增加;2、过度活化软骨下骨成骨细胞中的mTORC1信号通路除了加速ACLT造模后的关节退变,还可增加ACLT造模后的软骨下骨骨性增生,而雷帕霉素喂养可以有效逆转以上病变;3、SDF-1在野生小鼠与基因敲除小鼠ACLT造模早期的软骨下骨中均出现高表达,而雷帕霉素喂养可逆转以上情况;另一方面,雷帕霉素可降低敲除小鼠的成骨细胞中的SDF-1释放;而成骨细胞分泌的SDF-1可加速前体软骨细胞的肥大与凋亡。结论:在创伤性OA病程中软骨下骨成骨细胞关键信号通路(mTORC1)的激活可提高关键细胞因子(SDF-1)分泌与释放并最终对关节软骨退变的重要的调控作用。鉴于目前OA尚无有效的临床治疗用药,针对软骨下骨成骨细胞SDF-1释放的抑制可以为OA的研究与治疗提供新的思路。
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R684.3

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