白介素-1β诱导关节软骨细胞凋亡的分子机理

骨关节炎(OA)是一种退行性病变,表现为局限性、进行性关节软骨破坏及关节边缘骨赘形成,并伴有不同程度的滑膜炎症。软骨细胞是成熟关节软骨中唯一的细胞类型,它负责细胞外基质的合成和更新,并维持基质的完整。目前OA的发病机制尚不明确,但越来越多的研究发现致炎细胞因子白细胞介素-1β(IL-1β)起着重要的作用。IL-1β能诱导软骨细胞凋亡,其机制有一氧化氮(NO)、活性氧(ROS)和丝裂原激活的蛋白激酶(MAPK)等途径。IL-1β也是OA病变进展中破坏软骨细胞代谢平衡的主要细胞因子之一。对IL-1β诱导关节软骨细胞凋亡的分子机理的深入研究,将有助于新药的研发和骨关节病的治疗。     

促进老年退行性骨关节炎软骨内源性修复的化合物研究进展

老年退行性骨关节炎(OA)是由关节损伤、肥胖和衰老等因素引起的一种退行性疾病,最终引起关节软骨损伤,导致运动功能障碍。软骨细胞及细胞外基质是软骨组织的主要成分,它们的损伤是引起OA的根本原因。目前OA的治疗仅限于缓解症状,而随着干细胞的发现及对软骨细胞的深入认识,开发增强软骨内源性修复的药物是OA治疗的重要方向。目前研究发现,kartogenin等化合物可以促进间充质干细胞选择性的分化为软骨细胞而起到修复作用,此外,一些化合物还可以调控软骨细胞的信号通路,起到促进软骨细胞增殖、抑制软骨细胞凋亡、抑制基质金属蛋白酶活性、增加细胞外基质合成等作用,从而维持软骨细胞的数量、促进软骨基质的合成而抑制其降解。这些方法比常规通过微创刺激内源性干细胞或移植自体细胞更加安全、有效。本文就化合物对促进老年退行性骨炎软骨内源性修复的研究进行综述,为发现更多的有效化合物提供基础。     

理解生物组织细胞力学信号传导机制的必要分析：以关节软骨为例

关节软骨是覆盖于骨关节面的一薄层低摩擦、耐磨损、负重的水化组织。这种功能通过散在镶嵌于软骨组织深层致密胞外组织内的软骨细胞的代谢和生物合成作用来维持。这种代谢和生物合成进程很大一部分是由物理因素,如应力、张力、电流及电势、液压及渗透压等来调控的。这两者都存在于这一带电的、渗透性的基质当中。本文主要讲述关节软骨及软骨细胞的机械一电化学行为及理论模型的最近进展,同时着眼于软骨细胞生物合成活动的物理调控及其对于组织维持、功能组织工程软骨修复及再生医学的意义。     

代谢综合征与骨关节炎

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是由关节退行性功能失调引起的慢性疾病,在中老年人群中易出现,是其致畸的主要原因。软骨细胞是软骨内唯一的一种细胞,具有合成胞外蛋白及维持基质稳定的作用。软骨内环境的稳定是软骨细胞执行正常功能的基本条件,而不利因素的刺激可导致合成代谢与分解代谢平衡的破坏,促进OA的发生发展。近年来研究发现,代谢综合征(metabolic syndrome,MS)与OA关系密切。MS目前定义还不是很明确,但其具体表现为胰岛素抵抗、高血压、脂代谢紊乱以及肥胖。而这些因素均可引起软骨内环境的改变,促进OA的病情发展。MS中所有因素可能存在协同作用,其综合作用与OA的发生发展具有显著相关性。它们之间并非因果关系,但潜在一些共同作用基础。MS与OA之间的相互关系目前还不是很明确,仍需要进一步研究。     

骨关节炎滑膜病变的体液标志物研究进展

骨关节炎（osteoarthritis,OA）是一种以进行性关节软骨的退化、骨赘形成及软骨下骨硬化为病理特征的疾病。近年来研究发现,关节滑膜的炎症也是骨关节炎发病的重要病理机制。骨关节炎患者体内血清及滑液中包含大量滑膜细胞和软骨细胞的代谢产物,如胶原蛋白降解产物、C反应蛋白降解产物、透明质酸、细胞因子和糖蛋白等,这些滑膜或软骨细胞的代谢产物与骨关节炎密切相关,它们在骨关节炎滑膜病变的发生和发展过程中发挥重要作用,能够一定程度反映骨关节炎患者体内关节滑膜的炎症程度及骨关节炎的进展程度。早期骨关节炎的滑膜病变在医学影像学检查中难以被识别和诊断,因此,寻找与骨关节炎滑膜病变相关的特异性生物学标志物有助于骨关节炎滑膜炎的早期诊断及进展评估。综述了以上各种滑膜或软骨细胞代谢产物与骨关节炎骨膜病变相关关系的研究进展,以期为未来开发相应的生化检测手段和药物提供理论依据。     

外泌体对骨关节炎的影响

骨关节炎(osteoarthritis,OA)的发病主要与关节内生物力学改变、关节软骨磨损以及合成分解代谢紊乱有关。关节内代谢平衡主要依靠一系列细胞内分子(激酶级联、自噬、转录因子和表观遗传机制等)和细胞外刺激(细胞因子、激素和机械应力等)的调节。外泌体作为一种分泌到细胞外发挥作用的囊泡状物质,广泛参与细胞间信息交流。外泌体能够通过内部含有的m RNA、miRNA和蛋白质等生物活性分子对骨关节炎病程发展产生一定的影响,且不同干细胞来源的外泌体对OA的作用存在一定的差异。该文通过综述近年来有关外泌体对骨关节炎疗效研究的文献报道,为后续进一步探究外泌体对OA作用机制及其相关研究提供理论参考和依据。     

TGF-β1对体外培养的关节软骨细胞的作用

以原代培养的软骨细胞为材料,研究了转化生长因子IGF－β1对关节软骨细胞的增殖和软骨特异性基质代谢的作用,结果显示TGF－β1可以刺激细胞外基质中蛋白多糖含量的增加,并可以在转录水平上调节Ⅱ型胶原的表达。TGF－β1可以在体外诱导高密度培养的软骨细胞形成透明软骨样结构。没有用TGF－β1处理的高密度培养细胞不能形成透明软骨样结构,在透射电镜下观察发现其内部结构发生了异常变化。这些结果表明TGF－β1对于支持关节软骨细胞的体外培养具有重要的作用。     

TRPV4调节软骨细胞对动态负荷的代谢反应

<正>关节软骨由致密结缔组织及散在其中的软骨细胞组成。关节软骨通过关节液获取营养物质、排泄代谢废物。关节活动对于维持关节软骨的正常结构和生理功能起到至关重要的作用。关节软骨细胞只有在受到压力刺激时才能进行这种营养代谢方式,但关节软骨细胞如何将外界动态变化的压力负荷转化为细胞内调节代谢的信号尚不清楚。关节软骨细胞膜表面有TRPV4蛋白表达。机械刺激可通过激活TRPV4,升高细胞内Ca2+浓度,调节代谢反应。有研究     

应力作用下软骨细胞信号传导的研究进展

研究显示应力刺激对软骨细胞生长及基质代谢具重要作用。软骨正常结构形态以及应力下的软骨细胞形态和基质代谢的变化是力-生物信号转化的基础,信号分子及信号通路则是应力信号传导的核心,二者是对软骨细胞应力下信号传导过程深入了解不可或缺的信息组成,了解应力对软骨细胞的作用方式及作用机制有助于软骨相关疾病诊治、组织工程等领域的研究,本文就这两个方面研究进展做一综述。     

应力作用下软骨细胞信号传导的研究进展

研究显示应力刺激对软骨细胞生长及基质代谢具重要作用。软骨正常结构形态以及应力下的软骨细胞形态和基质代谢的变化是力-生物信号转化的基础,信号分子及信号通路则是应力信号传导的核心,二者是对软骨细胞应力下信号传导过程深入了解不可或缺的信息组成,了解应力对软骨细胞的作用方式及作用机制有助于软骨相关疾病诊治、组织工程等领域的研究,本文就这两个方面研究进展做一综述。     

周期性静水压对人软骨细胞IL-1β和MMP-3代谢的影响

目的：以正常成人软骨细胞及OA软骨细胞为研究对象,探讨在静水压作用下正常软骨细胞IL-1B和MMP-3代谢的变化,以及与OA软骨细胞之间的差异。同时观察在力学信号刺激下软骨细胞的IL-1β和MMP-3代谢有无相关性。方法：将体外培养的正常成人膝关节软骨第3代软骨细胞随机分为加压组和对照组。甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色进行细胞鉴定。将加压组细胞放入高压恒温静水压加压系统,冲入含有95％的空气和5％的CO2混合气体,以10MPa进行加压2h,共加压5d。分别于加压前、加压第3天、加压第5天后取加压组、对照组和OA组细胞培养液检测IL-1β、MMP-3含量。同时采用MTT法分析3组细胞的增殖情况。对三组细胞中IL-1β与MMP-3的水平做双变量相关分析,采用方差分析对三组标本间的IL-1β、MMP-3含量进行比较。结果：各组细胞IL-1β与MMP-3两者间存在正相关关系。OA组细胞中IL-1β与MMP-3含量高于加压组和对照组,加压组高于对照组。加压组、OA组软骨细胞的生长曲线与对照组相比增殖高峰降低,平台时间缩短。结论：10MPa间歇性静水压加压可抑制软骨细胞增殖,增加IL-1β与MMP-3分泌。     

周期性静水压对人软骨细胞IL-1beta和MMP-3 代谢的影响

目的：以正常成人软骨细胞及OA软骨细胞为研究对象,探讨在静水压作用下正常软骨细胞IL-1beta和MMP-3 代谢的变化, 以及与OA软骨细胞之间的差异。同时观察在力学信号刺激下软骨细胞的IL-1beta和MMP-3 代谢有无相关性。方法：将体外培养的 正常成人膝关节软骨第3 代软骨细胞随机分为加压组和对照组。甲苯胺蓝及Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色进行细胞鉴定。将加压 组细胞放入高压恒温静水压加压系统,冲入含有95％的空气和5％的CO2混合气体,以10MPa 进行加压2h,共加压5d。分别于 加压前、加压第3 天、加压第5 天后取加压组、对照组和OA 组细胞培养液检测IL-1beta、MMP-3 含量。同时采用MTT 法分析3 组 细胞的增殖情况。对三组细胞中IL-1beta与MMP-3 的水平做双变量相关分析,采用方差分析对三组标本间的IL-1beta、MMP-3 含量进 行比较。结果：各组细胞IL-1beta与MMP-3 两者间存在正相关关系。OA组细胞中IL-1beta与MMP-3含量高于加压组和对照组,加压 组高于对照组。加压组、OA组软骨细胞的生长曲线与对照组相比增殖高峰降低,平台时间缩短。结论：10MPa 间歇性静水压加压 可抑制软骨细胞增殖,增加IL-1beta与MMP-3 分泌。     

转化生长因子β活化激酶1诱导软骨细胞发生骨关节炎相关病变机制

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是一种严重危害人类健康的慢性退行性关节病变,而免疫相关反应是影响OA进程的重要因素。转化生长因子β活化激酶1(transforming growth factor-βactivated kinase 1,TAK1)作为固有免疫及适应性免疫反应中的关键激酶,在多种细胞类型中介导NF-κB、JNK及p38 MAPK等免疫相关信号通路的活化。另有研究表明,TAK1通过调控MAPK及BMP信号通路,对软骨的形态发生、生长及维持起着关键作用,而TAK1对于软骨细胞的细胞周期、增殖及死亡的影响则鲜有报道。本研究拟构建TAK1过表达腺病毒,用其感染软骨细胞,观察TAK1的过表达对软骨细胞的周期、增殖及死亡有何影响,并明确其对细胞内OA相关基因的调控。Western印迹实验及荧光显微镜下观察结果证实,TAK1过表达腺病毒构建成功,可在软骨细胞中实现高效表达,并可引起软骨细胞的显著死亡。流式细胞术结果显示,TAK1可使软骨细胞周期阻滞于G2期,而TAK1的小分子抑制剂5Z-7-Oxozeaenol则可使G2期细胞比例显著减少。CCK-8及乳酸脱氢酶检测结果表明,TAK1可抑制软骨细胞的增殖,并引发其发生坏死。实时荧光定量PCR结果表明,TAK1可诱导软骨细胞中分解代谢相关基因Adamts1及IL-6的表达上调,并抑制合成代谢相关基因Sox9及Col2a1的表达。以上结果证实,TAK1的过表达可引发软骨细胞出现细胞周期阻滞、增殖减缓、坏死以及分解与合成代谢平衡失调等OA样病变,因此很可能是OA临床治疗中的潜在作用靶点。本研究为进一步揭示OA进程中软骨退化的分子机制提供了线索。     

p38 MAPK信号转导途径在关节软骨细胞中的激活和作用

p38信号转导途径是MAPK途径的一种,软骨细胞是关节软骨中唯一的细胞成分。软骨细胞中的p38 MAPK可以被多种细胞因子、机械因素等所激活,它与软骨细胞表型的保持和分化、软骨细胞的肥大化和钙化、凋亡、软骨基质金属蛋白酶的合成、软骨炎性细胞因子的产生等有密切关系,可能在关节炎的发生发展中发挥了重要作用。     

间充质干细胞来源外泌体在膝骨关节炎微环境中的作用

骨关节炎是一种涉及所有关节成分（包括关节软骨、软骨下骨、滑膜、韧带、关节囊和关节周围肌肉）的关节退行性疾病，会导致严重的残疾，其中最常见的是膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）。外泌体是一种由不同细胞分泌的直径为40~100 nm的胞外囊泡，可以传递DNA、微小RNA、mRNA、蛋白质等多种物质，并通过多种方式进行细胞间的信息传递和功能调节。间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）可以从骨髓、脂肪、滑膜及外周血等组织分离，是一类具有多向分化潜能的祖细胞，以干细胞为基础的疗法可以修复软骨损伤，对抗KOA的发展，间充质干细胞能够分泌多种营养因子来调节受损的微环境，其中间充质干细胞来源的外泌体被认为在KOA炎症反应及软骨细胞代谢中发挥着重要的作用，其能够调节膝骨关节微环境中B细胞、T细胞、滑膜细胞、软骨细胞代谢及其细胞外基质的分解与合成平衡，维持软骨稳态。近期有多项研究表明，不同组织来源的间充质干细胞外泌体对骨关节炎均有明确的治疗作用，本文就MSCs来源的外泌体治疗KOA的具体机制进行综述，以期对干细胞治疗KOA提供理论依据。     

软骨下骨病变在骨关节炎发病机制中的作用

骨–软骨下骨是一个由关节透明软骨、钙化软骨和软骨下骨组成的整体功能单位,其中任何一个组织的变化都会直接或间接影响该复合单位内其他组织的结构及功能。它们之间的生物力学与生物化学分子的相互作用在关节稳态维持和关节退化中起到重要的作用。在骨关节炎中,关节软骨的损伤或缺损,使传递到软骨下骨上的机械负荷明显增加,导致软骨下骨异常骨重塑,同时出现微裂纹,使其正常力学性能被破坏。软骨下骨正常力学性能的破坏反过来又使得关节软骨承受更大的应力,导致软骨的损伤和退行性病变进一步加重。此外,软骨下骨异常骨重塑导致软骨下骨板孔隙增加和血管新生,为骨–软骨单元的生物化学分子的双向交流提供可能,从而促进骨关节炎的发生发展。     

circPPP1R12A激活p53信号通路调控骨关节炎中软骨细胞增殖和凋亡

摘要 目的：探讨circPPP1R12A（circ_0000423）调控p53信号通路对骨关节炎（osteoarthritis,OA）中软骨细胞增殖和凋亡的影响。方法：采用qRT-PCR检测circPPP1R12A在OA软骨细胞中的表达水平。在OA软骨细胞中分别转染oe-circPPP1R12A和sh-circPPP1R12A后,采用CCK-8检测细胞增殖情况;免疫荧光检测Ki-67阳性细胞表达率;流式细胞术检测细胞凋亡情况;qRT-PCR检测Ki-67和p53表达水平;Western Blot检测Cleaved-caspase3、P53、BCL-2和BAX的表达水平。结果：OA软骨细胞中circPPP1R12A的表达水平明显高于正常软骨细胞。过表达circPPP1R12A能够抑制OA软骨细胞增殖和促进细胞凋亡,通过上调p53表达激活p53信号通路,低表达circPPP1R12A能够促进OA软骨细胞增殖和抑制细胞凋亡,通过下调p53表达阻滞p53信号通路。在OA软骨细胞中同时低表达circPPP1R12A和过表达p53能够反转单独低表达circPPP1R12A对OA软骨细胞增殖和凋亡的影响。结论：circPPP1R12A在OA软骨细胞中明显高表达,circPPP1R12A能够通过激活p53信号通路抑制骨OA软骨细胞增殖和促进软骨细胞凋亡。circPPP1R12A可能成为OA治疗的干预靶点。     

以可注射性纤维蛋白封闭剂为支架体内构建组织工程软骨

目的: 研究以纤维蛋白封闭剂（FS）为载体复合人胚关节软骨细胞体内构建可注射性组织工程软骨的可行性。方法:常规分离消化,体外单层培养胎儿关节软骨细胞,观察软骨细胞的生物学特性。分别将1×107、2×107、3×107第4代软骨细胞与FS混合接种于裸鼠皮下, 并于第10周取材判断体内形成软骨的能力。结果: 3~4代软骨细胞保持了很高的增殖和分泌基质的能力。软骨细胞与FS的复合物体内接种后各组均可形成软骨样组织块,其湿重、GAG含量随着接种细胞数量的增多而增高,各组之间差异具有显著性（p<0.05）。3×107细胞组GAG含量与正常人胚关节软骨没有差异（p>0.05）。组织切片显示软骨细胞位于类似正常软骨组织的陷窝中,阿尔新蓝染色及II型胶原表达阳性,细胞内富含高尔基体、粗面内质网及大量分泌泡。结论: FS和人胚关节软骨细胞可以作为理想的支架材料和种子细胞应用于可注射软骨组织的构建。     

瘦素对骨关节炎影响的研究进展

瘦素(Leptin)是脂肪因子的一种,可以在骨关节炎(OA)患者的血浆、滑液、软骨中被检测到。OA是一种最常见的关节疾病,其可以发生于全身的多个关节,以骨质和滑膜组织新陈代谢的改变、关节软骨的破坏和由此引起的关节软骨的减少为特征。瘦素是一种由肥胖(0b)基因编码的一个小的非糖基化肽激素。最开始,瘦素仅仅被认为是一种脂肪细胞源性的小分子(16KD),在下丘脑中枢水平作为一个饱感因子介导食物摄入量减少,并增加能量的消耗。现在已经发现,瘦素在机体内可发挥多种生理作用,并与OA病情有关。本文通过对瘦素与OA、软骨、肥胖、生物标志物、脂联素等之间的联系做一综述,以了解瘦素与OA之间的联系,为OA的治疗方面的进一步研究提供帮助。     

骨性关节炎软骨细胞凋亡的研究

骨性关节炎是一种以软骨下骨改变和软骨退化为特征的关节退行性疾病.研究证实软骨细胞凋亡在骨性关节炎发生发展中起到关键作用.因此,研究骨关节炎软骨细胞凋亡机制及研发或筛选抗软骨细胞凋亡的药物必将给骨关节炎的防治开辟一条崭新的途径.