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。     

富血小板血浆注射治疗在膝骨关节炎中的应用进展

富血小板血浆(platelet-rich plasma，PRP)由于富含多种活性生长因子，能够刺激软骨细胞增殖，促进软骨前体细胞增殖、迁移、向软骨细胞分化，促进胶原蛋白合成以及抑制软骨的炎性反应和退变，提供有利于组织修复的内环境，延缓病情进展。近年来PRP注射治疗已成为治疗与骨关节炎(osteoarthritis，OA)相关疾病的新型选择，并且疗效显著。为了进一步提高其效用，PRP注射治疗不仅在关节腔内进行，还可在软骨下骨内进行注射。软骨下骨的病变会加速软骨损耗，故有必要将软骨下骨也当作OA众多发病机制和病理过程的关键因素之一。根据PRP的生物特效以及PRP注射治疗在膝骨关节炎(knee osteoarthritis，KOA)中应用的研究进展进行了综述，同时对软骨下骨内PRP注射治疗KOA的研究进行了展望，以期为KOA的治疗提供更加有效的方法。     

小分子药物BNTA通过上调Insig1缓解高胆固醇引起的骨关节炎

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是运动系统常见的退行性疾病,具有高发病率和高致残率。骨关节炎的发病机制目前尚不明确,既往研究认为骨关节炎发病主要与创伤因素相关,而近期研究表明,以胆固醇代谢异常为主的代谢性因素同样与骨关节炎密切相关,骨关节炎的治疗以早期对症治疗和晚期手术治疗为主,尚无针对病因的特效药物。既往研究中发现,有一种具有软骨保护作用的小分子药物BNTA,其在创伤引起的骨关节炎中具有较好的疗效,但其对高胆固醇引起的骨关节炎的作用尚不明确。本研究为探究BNTA对高胆固醇引起的骨关节炎的治疗作用及其机制,采用高胆固醇饮食构建了大鼠骨关节炎模型,取膝关节石蜡切片进行组织学评估,使用油红O染色评估大鼠软骨细胞内的脂质积聚情况,使用RT-qPCR、免疫荧光和免疫组化评估软骨细胞合成代谢、分解代谢及胆固醇代谢相关基因和蛋白质的表达。结果显示,BNTA可缓解高胆固醇大鼠骨关节炎模型中的病理表现,改善OARSI评分。在大鼠软骨细胞中,BNTA可促进合成代谢相关基因col2、sox9、acan的表达,抑制分解代谢相关基因mmp13、adamts5的表达,可改善高胆固醇引起的大鼠软骨细胞脂质积聚。在大鼠软骨细胞和高胆固醇大鼠骨关节炎模型中BNTA均可上调Insig1表达。本研究证实,高胆固醇可在体内和体外实验中加重骨关节炎,可引起大鼠软骨细胞脂质积聚增加。在体内和体外实验中BNTA均能缓解高胆固醇引起的骨关节炎表型,改善软骨细胞内的异常脂质积聚,其作用可能为通过上调Insig1抑制细胞内的胆固醇生物合成,从而缓解脂质异常积聚。     

压应力对软骨细胞的影响

骨关节炎(osteoarthritis, OA)是一种以关节软骨退变、软骨下骨重塑、骨赘形成、关节内滑膜炎症反应和广泛血管生成为特征的慢性退行性疾病。其发生受遗传、环境、代谢、生物化学和机械应力等诸多因素的共同影响,其中机械应力异常为主要诱因。在机械应力异常导致OA的过程中,软骨组织的稳定状态被打破,软骨细胞作为软骨组织中唯一的细胞也会发生相应的变化。压应力是机械应力的一种,最新研究表明,压应力可对软骨细胞的形态、代谢状态、表型、细胞活性产生影响。因此,该文综述了近年来压应力对软骨细胞影响的相关文献,为OA的机制和治疗有关研究提供理论基础。     

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。     

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。     

CircRNAs在骨关节炎发生发展中的作用

环状RNA(circular RNAs,circ RNAs)是一类在真核细胞中广泛存在的非编码RNA。与传统的线性RNA不同,环状RNA无5’末端帽子和3’末端多聚A尾,而是形成一个共价闭合的环状结构。最初,人们认为circ RNAs是前体m RNA(pre-m RNA)发生错误剪接而形成的低丰度RNA分子,没有给予足够重视。随着高通量RNA测序技术和生物信息学的发展,大量circ RNAs被鉴定出来,对其认识也逐渐深入,发现circ RNAs具有重要的生物学功能,在充当mi RNA"海绵"、调控基因转录与表达等方面发挥着重要作用。近几年研究发现,circ RNAs在骨关节炎(osteoarthritis,OA)关节软骨与正常软骨中表达出现差异。部分表达差异的circ RNAs参与调节了与OA发生发展密切相关的软骨细胞外基质(extracellular matrix,ECM)降解、炎症反应、软骨细胞凋亡等过程。尤其是,小干扰RNA(small interfering RNAs,si RNAs)沉默circ RNA-CER后,可促进软骨细胞ECM生成,提示circ RNAs可能成为治疗OA的新靶点。本文将在简单综述circ RNAs的生物合成、主要生物功能的基础上,重点综述circ RNAs与OA发生发展之间的关系,以期为OA的诊断和特异性治疗提供新靶点和新治疗措施。     

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。     

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。     

致炎细胞因子在骨性关节炎病理生理中的作用

骨性关节炎(OA)是一种退行性病变,表现为关节软骨破坏,关节边缘骨赘形成,并伴有不同程度滑膜炎症,其病因学和发病机制还不是十分清楚。研究表明致炎细胞因子在骨性关节炎病发病的病理生理过程中起着重要的作用。本综述讨论目前关于致炎细胞因子在OA病理生理中的作用机制以及抗致炎细胞因子在治疗OA中的新进展。     

苦参碱对IL-1β诱导的小鼠体外骨关节炎的作用研究

目的探讨苦参碱对IL-1β诱导小鼠软骨细胞退行性变修复作用。方法提取3～5 dC 57乳鼠软骨细胞,分为空白对照组,骨关节炎(OA)组,骨关节炎加苦参碱(OA+Mat)组,分别处理24 h后,行HE染色,观察各组小鼠的细胞形态及数量,并提取各组小鼠的总RNA,RT-qPCR反应检测炎症及软骨标志基因的表达。结果与OA组相比,OA+Mat组细胞形态与空白对照组一样良好,细胞数量与空白对照组相近,且比OA组多,炎症及软骨标志基因的表达均比OA组高(P0.05)。结论苦参碱能降低白介素1诱导的小鼠体外骨关节炎症标志基因的表达,对小鼠关节炎有治疗作用,且能上调关节炎细胞中软骨标志基因COL2a1的表达。     

软骨再生新装置开始临床试验

近日，一种由哈佛大学医学部和日本高木产业公司共同开发的，可在接近体内环境的条件下自动培养出对膝关节活动具有重要作用的软骨细胞的装置，在美国正式进入临床试验。这种装置的原理是，将从病人体内取出的少量软骨细胞置于胶原质上进行培养，同时增加培养装置内的气压；对软骨细胞来说，由于此时与人在步行或运动时受到的刺激相同，因此细胞之间就会相互作用，从而促进软骨的再生。     

磁场对骨关节炎及软骨再生影响的研究进展

关节软骨因受重复和长时负荷,易发生损伤,常表现为骨关节炎(osteoarthritis,OA)或软骨缺损.无论保守治疗或手术治疗,均不能使受损软骨完全恢复其原来的表型.近年来,有研究发现无创性的脉冲电磁场(pulsed electromagnetic field,PEMF)疗法可促进软骨细胞增殖、分化,抑制软骨细胞凋亡...     

miR-130a-3p调控SOX4对骨关节炎软骨细胞增殖、分化和炎症因子释放的影响

目的:探讨miR-130a-3p对骨关节炎(osteoarthritis, OA)软骨细胞增殖、分化和炎症因子释放的影响及作用机制。方法:收集我院住院的40例半月板损伤患者和40例OA患者,采用RT-PCR检测半月板损伤患者和OA患者膝关节软骨组织中miR-130a-3p的表达。在OA软骨细胞中分别转染miR-NC、miR-130a-3p mimics、miR-130a-3p inhibitors、si RNA-SOX4(si-SOX4)或过表达SOX4的慢病毒载体(LV-SOX4),采用CCK8法检测细胞增殖情况;RT-PCR和western blot检测细胞分化相关分子BMP2和BMP4;RT-PCR检测炎症因子IFN-γ和TNF-α的表达。结果:半月板损伤患者软骨组织和软骨细胞中miR-130a-3p的表达明显高于OA患者(P均0.05),而SOX4的表达水平明显低于OA患者(P0.05)。OA患者膝关节软骨组织中miR-130a-3p和SOX4的表达呈显著负相关(P0.05)。miR-130a-3p mimics能够明显促进OA软骨细胞增殖(P0.05)、增加分化相关分子BMP2和BMP4的表达(P均0.05)以及抑制炎症因子IFN-γ和TNF-α的表达(P均0.05)。miR-130a-3p inhibitors能够明显抑制OA软骨细胞增殖(P0.05)、分化相关分子BMP2和BMP4的表达(P均0.05)以及促进炎症因子IFN-γ和TNF-α的表达(P均0.05)。OA软骨细胞在转染miR-130a-3p mimics后,SOX4 mRNA和蛋白的表达水平明显降低(P均0.05),在转染miR-130a-3p inhibitors后,SOX4 mRNA和蛋白的表达水平明显升高(P均0.05)。双荧光素酶结果显示miR-130a-3p能够靶向结合SOX4。在OA软骨细胞中,采用si RNA低表达SOX4后,明显促进细胞增殖和分化以及抑制炎症因子的释放。共转染miR-130a-3p mimics和LV-SOX4能够逆转过表达miR-130a-3p对OA软骨细胞增殖、分化和炎症因子释放的影响(P均0.05),而共转染miR-130a-3p inhibitors和LV-SOX4能够进一步加强低表达miR-130a-3p对OA软骨细胞增殖、分化和炎症因子的影响(P均0.05)。结论:miR-130a-3p在OA中明显低表达,并能够通过靶向抑制SOX4促进OA软骨细胞增殖、分化和炎症因子释放。     

低强度脉冲超声在骨关节炎研究中的应用进展

骨关节炎（osteoarthritis，OA）是一种退行性关节疾病，以软骨变性、骨硬化和慢性滑膜炎症为主要病理特征。关节置换术是目前治疗终末期OA的唯一有效方式，但其预后较差，且人工关节寿命有限。因此，OA的研究重点已经转移为疾病预防和早期治疗。低强度脉冲超声（low-intensity pulsed ultrasound，LIPUS）不仅可以促进骨折的愈合和再生，而且在软组织修复、再生和抗炎等方面也发挥重要作用，已有研究证明LIPUS在软组织再生中具有潜在作用。简要介绍了LIPUS的治疗机制及其与OA发病机制的联系，总结了目前LIPUS用于预防OA的发生、发展以及促进关节软骨组织再生的基础和临床研究进展，以期为LIPUS未来做为预防关节软骨退变的潜在治疗方法提供理论依据。     

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。     

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。     

长非编码RNA SNAI3-AS1调控人软骨细胞C28/I2增殖能力及退变的机制研究

摘要 目的：为了探究长非编码RNA SNAI3-AS1（LncRNA SNAI3-AS1,即SNAI3-AS1）在骨性关节炎（osteoarthritis,OA）进展中的作用与机制。方法：通过全转录组测序筛选出在OA中差异表达的lncRNA SNAI3-AS1,并通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测SNAI3-AS1在软骨细胞退变模型中的表达情况。在软骨细胞C28/I2中分别转染SNAI3-AS1特异性siRNA或真核过表达质粒,分别敲低或过表达SNAI3-AS1,通过MTT、平板克隆形成和EdU掺入实验检测细胞增殖活力,Western Blot检测炎症和细胞外基质蛋白的表达情况。通过生物信息学网站预测SNAI3-AS1相互作用的miRNA和下游靶基因,并通过双荧光素酶报告基因和RIP实验进行验证。结果：相较于正常软骨细胞, SNAI3-AS1的表达水平在OA中显著下调。敲低正常软骨细胞中SNAI3-AS1的表达后,软骨细胞的增殖能力减弱并促进了软骨细胞的退变,而在OA模型的软骨细胞中过表达SNAI3-AS1后,软骨细胞的增殖活力加强并抑制了软骨细胞的退变。在机制上,SNAI3-AS1可充当竞争性内源性RNA（ceRNA）,经海绵吸附miR-2278间接上调PRELP,发挥促进软骨细胞增殖和抑制其退变的作用。结论：LncRNA SNAI3-AS1通过LncRNA SNAI3-AS1/ miR-2278/PRELP轴参与骨性关节炎的发生发展过程。     

滑膜细胞在骨关节炎中的研究进展

骨关节炎(osteoarthritis,OA)作为最常见的退行性关节疾病,其主要临床特点是软骨的破坏降解,进而导致关节功能丧失,严重影响患者的生活质量.越来越多的证据表明,除了软骨组织,OA的病理改变还涉及滑膜、骨以及软骨下骨在内的多个组织系统.其中,滑膜作为组织系统的重要组成部分,其病变在OA中的作用日益突出.滑膜细...