ADAMTS調(diào)控骨關節(jié)炎軟骨退變基質降解的機制研究.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)異常等因素均會引發(fā)軟骨損傷和退行性變，導致關節(jié)活動障礙。當前，臨床上，無論口服補充、營養(yǎng)軟骨素類藥物（氨基葡萄糖、軟骨素）、關節(jié)腔內(nèi)注射潤滑劑（各種劑型玻璃酸鈉），還是關節(jié)鏡下清理軟骨移植及微骨折術等治療手段，均不能實現(xiàn)骨關節(jié)炎(OA)引發(fā)的軟骨退行性損傷后透明軟骨的再生修復。因此，深入研究關節(jié)軟骨退變的機理，確定治療靶點進行早期預防顯得尤為重要。

2、　　OA軟骨退變源于軟骨細胞外基質(ECM)降解。當前認為，主要有兩類酶參與分解退變軟骨的基質:一類是基質金屬蛋白酶(MMPs)，另一類是帶有血小板凝血酶敏感蛋白結構域的解聚素與金屬蛋白酶(ADAMTS)。目前，關于MMPs誘導OA的機理報道相對較多，而ADAMTS調(diào)控OA軟骨退變細胞外基質降解的機制研究報道卻比較匱乏，尤其是結合關節(jié)鏡分級標準研究ADAMTS在OA發(fā)生中的作用機制亟待闡釋。本課題以OA軟骨退變?yōu)榛A，針對主要參與基質降

3、解的ADAMTS進行研究，旨在通過探索ADAMTS調(diào)控OA軟骨退變作用機理，為今后OA臨床藥物應用提供理論依據(jù)，為軟骨退變預防及微創(chuàng)介入治療提供解決方案。
　　方法:第一部分，OA患者全膝關節(jié)置換術前關節(jié)鏡分級，標本組織病理學染色評估，測量軟骨退變不同分級ADAMTS、SRY基因9(SRY-related highmobility group-box gene9，SOX9)及軟骨基質標志物表達水平并進行相關性分析;觀察SOX9在早

4、期OA中調(diào)控ADAMTS的表達。第二部分，分離培養(yǎng)軟骨細胞，轉染miR-30a或其他調(diào)控基因，予以IL-1β干預，測活性及轉錄因子募集到miR-30a啟動子的能力，并分析miR-30a與ADAMTS等基因的相關性。第三部分，予以堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)刺激處理，組織學方法及分子生物學技術評估ADAMTS表達，并采用成管實驗技術及小動物micro-CT觀察血管生成及O

5、A退變情況。
　　結果:1）ADAMTS在OA軟骨退變早期表達抑制，而SOX9在OA早期表達升高;SOX9能夠抑制ADAMTS的表達;在OA早期退變的軟骨組織中，SOX9和ADAMTS呈負相關。
　　2) miR-30a可以靶向抑制ADAMTS-5蛋白水平表達;miR-30a在OA患者中表達下調(diào)，并與ADAMTS-5表達、HSS評分呈負相關;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啟動子上，從而抑制miR-30a的表達;IL-1β通過激活AP-1表達參與miR-30a調(diào)控ADAMTS-5表達及軟骨基質降解。
　　3) Runx2能夠正向調(diào)控ADAMTS表達，bFGF可募集NF-κB p65至miR-93啟動子，從而促進ADAMTS表達;OA軟骨中miR-93與Runx2、ADAMTS呈現(xiàn)負相關;bFGF/NF-κB能通過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。
　　結論:SOX9在OA早期抑制ADAMTS表達，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軟骨基質降解，miR-30a能夠作為OA治療潛在靶點;bFGF/NF-κB信號通路交互調(diào)控ADAMTS參與軟骨退變病程，miR-93可為OA提供有效