软骨中硫化氢含量及其对白介素1β诱导的软骨细胞基质金属蛋白酶13表达的抑制作用
发布时间：2017-06-23 20:01
本文关键词：软骨中硫化氢含量及其对白介素1β诱导的软骨细胞基质金属蛋白酶13表达的抑制作用，，由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】：目的:研究关节液及关节软骨中硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)及其合成酶的含量和变化,以及H2S对白介素1β(interlukin-1β,IL-1β)诱导的软骨细胞人基质金属蛋白酶-13(matrix metalloproteinase 13,MMP-13)表达的影响。方法:收集在北京大学第一医院行膝关节手术(关节镜手术或膝关节置换术)患者的关节液及废弃的关节软骨,用亚甲基蓝法检测关节液H2S的含量;从废弃的关节软骨中分离出相对正常的软骨细胞,用H2S分子探针方法检测软骨细胞中的内源性H2S,用免疫细胞化学方法检测软骨细胞中H2S合成酶胱硫醚-β-合成酶(cystathionine beta-synthase,CBS)、胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine gamma-lyase,CSE)、巯基丙酮酸硫转移酶(3-mercaptopyruvate sulfurtransferase,MPST);用Western blot法检测H2S合成酶CBS、CSE、MPST在不同退变程度的软骨组织中的含量。培养相对正常的人软骨细胞至第三代,分为4组:(1)对照组:不加任何药物;(2)IL-β组:单加5μg/L的IL-1β;(3)IL-1β+H2S组:提前0.5 h加200μmol/L的Na HS,再加5μg/L的IL-1β;(4)H2S组:单加200μmol/L的Na HS。Western blot法检测各组细胞MMP-13蛋白、总核因子κB p65(nuclear factorκB p65,NF-κB p65)及磷酸化NF-κB p65蛋白的含量,Real-time PCR检测各组细胞MMP-13基因的转录情况。结果:退变膝关节的关节液中H2S含量为(14.3±3.3)μmol/L,Outerbridge分级3级软骨组织中CSE表达量显著高于Outerbridge分级1级软骨组织中的表达量(1.67±0.09 vs.1.26±0.11,P0.01),而CBS与MPST的表达量差异无统计学意义(P0.05)。IL-1β组MMP-13的表达较正常对照组明显升高,且差异具有统计学意义(1.87±0.67 vs.0.22±0.10,P0.05),IL-1β+H2S组MMP-13的表达较IL-1β组明显降低,且差异具有统计学意义(0.55±0.11 vs.1.87±0.67,P0.05),H2S组MMP-13的表达较正常对照组差异无统计学意义。Real-time PCR方法测量了药物干预实验中各组细胞MMP-13基因转录情况,结果显示IL-1β组MMP-13基因转录较正常对照组明显升高,且差异具有统计学意义(31.40±0.31 vs.1.00±0.00,P0.05),IL-1β+H2S组MMP-13基因转录较IL-1β组明显降低,且差异具有统计学意义(24.41±1.28 vs.31.40±0.31,P0.05),H2S组MMP-13基因转录较正常对照组无显著性变化。IL-1β组总p65含量较正常对照组明显升高,且差异具有统计学意义(2.13±0.08 vs.0.73±0.08,P0.05),IL-1β+H2S组总p65含量较IL-1β组明显降低,且差异具有统计学意义(1.24±0.13 vs.2.13±0.08,P0.05),H2S组总p65含量较正常对照组无显著性变化;IL-1β组磷酸化p65含量较正常对照组明显升高,且差异具有统计学意义(1.30±0.13 vs.0.19±0.04,P0.05),IL-1β+H2S组磷酸化p65含量较IL-1β组明显降低,且差异具有统计学意义(0.92±0.26 vs.1.30±0.13,P0.05),H2S组磷酸化p65含量较正常对照组无显著性变化。结论:H2S参与了软骨退变,起到部分抑制细胞外基质降解酶MMP-13的作用,从而实现对软骨细胞外基质的保护。
【作者单位】： 北京大学第一医院骨科;北京大学第一医院儿科;
【关键词】： 硫化氢 骨关节炎 基质金属蛋白酶 软骨疾病
【分类号】：R684
【正文快照】： 退行性骨关节病(osteoarthritis,OA)是一种导致膝关节疼痛和功能障碍的退行性疾病,是60岁以上人群丧失劳动能力的主要原因之一[1]。关节软骨退变是OA的主要特点之一,目前尚没有一种能够治愈OA的方法,终末期OA患者往往只能通过膝关节置换术来改善关节功能以提高生活质量。既往
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