论文部分内容阅读
目的:本课题主要研究复元胶囊通过抑制Ⅱ型胶原-盘状结构域受体2(type Ⅱcollagen-discoidin domain receptor2,COLⅡ-DDR2)在骨关节炎(osteoarthritis,OA)关节软骨中的表达而影响软骨细胞肥厚分化的机制。通过培养大鼠肋软骨原代细胞,构建重组质粒载体并转染软骨细胞,检测不同DDR2表达情况下软骨细胞肥厚标志物基质金属蛋白酶13(matrix metalloproteinases13,MMP13)、Ⅹ型胶原(type Ⅹcollagen,COLⅩ)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)的mRNA及蛋白表达情况;研究在p38、MEK信号转导通路抑制剂的作用下,软骨细胞内肥厚相关蛋白的表达情况、复元胶囊含药血清对COLⅡ-DDR2引起的肥厚软骨细胞模型表达目标蛋白的影响。以此探讨COLⅡ-DDR2对软骨细胞肥厚分化的影响、DDR2细胞内信号转导和下游分子效应、复元胶囊对软骨细胞肥厚的作用,为OA的发病机制寻找实验依据,以及为OA的药物干预提供参考。方法:1.按照mankens评分标准,选取重庆医科大学附属第一医院关节置换病人关节软骨,对OA早期标本进行HE及免疫组化染色,确定COLⅡ、DDR2在OA患者关节内是否表达;采用实时定量聚合酶链反应(Real-time PCR)、蛋白免疫印迹(Western-blot)检测DDR2的mRNA和蛋白在OA软骨的表达。2.大鼠肋软骨细胞培养、鉴定,用Ⅱ型胶原诱导DDR2表达上调,构建含有全长DDR2基因(Full lengthe DDR2,FD)及仅含有细胞外结构(discoidin domain,DS)基因的克隆载体,转化大肠杆菌成功后进行蓝白斑筛选,挑选菌落酶切并连接表达质粒载体,转染软骨细胞。3.转染成功后用Ⅱ型胶原诱导肥厚软骨细胞模型,并检测相应的肥厚markers,即ALP、MMP13、COLⅩ的mRNA和蛋白的表达。4.采用p38通路抑制剂SB203580和MEK通路抑制剂PD98059、Wnt信号通路抑制剂Dkk1孵育软骨细胞后,检测肥厚markers的表达。5.软骨细胞分为5组,分别用复元胶囊含药血清、壮骨关节丸含药血清、空白血清进行干预,模型组细胞用Ⅱ型胶原诱导后不加干预,阴性对照组则不进行任何干预,各组检测相应肥厚markers的表达,结果进行统计学分析并得出研究结论。结果:1.免疫组合染色显示OA早期患者关节软骨即有COLⅡ、DDR2表达,软骨细胞HE染色可见软骨细胞增生、肥厚及凋亡现象,切片上可见软骨细胞肥厚的典型改变为“静止层-增生层-肥厚层-软骨下骨层”。2.目的基因和原核克隆载体pGEM-T连接后转化DH5α感受态细胞,携带目的基因的重组质粒在大肠杆菌中克隆,蓝白斑筛选得到纯化的重组子并和真核表达载体pcDNA3.1(+)连接,构建完成后成功转染细胞。转染后的软骨细胞经胶原诱导后获得肥厚软骨细胞模型。3.采用RT-PCR及WT检测软骨细胞肥厚标志物mRNA及蛋白表达,PCR及WT结果均显示:转染FD组﹥模型组﹥转染DS组﹥未经胶原干预组,结果有统计学意义(p﹤0.05)。4. SB203580、PD98059以及Dkk1和软骨细胞孵育后,采用Ⅱ型胶原诱导软骨细胞,提取mRNA及总蛋白进行目标基因及蛋白表达测定,结果显示MEK通路抑制剂PD98059对软骨细胞肥厚markers表达无明显作用,p38通路抑制剂SB203580和Wnt信号通路抑制剂Dkk1均对软骨细胞肥厚markers表达有不同程度影响,其中Dkk1对细胞表达肥厚markers有显著影响,经过数据处理,结果显示差别具有统计学意义(p﹤0.05)。5.复元胶囊及壮骨关节丸给药后获取大鼠含药血清,软骨细胞经Ⅱ型胶原诱导后与之共同孵育,检测细胞肥厚相关基因和蛋白的表达。结果显示复元胶囊大中剂量组均对目标蛋白表达有明显的抑制作用,且大中剂量组之间无显著性差异,复元胶囊小剂量组对目标蛋白表达无明显抑制作用。差别具有统计学意义(p﹤0.05)。结论:DDR2在OA早期表达,COLⅡ-DDR2能够促进软骨细胞早期肥厚分化,使用Wnt信号通路抑制剂能显著减弱这种作用,说明COLⅡ-DDR2细胞内信号传递可能和Wnt通路有关;复元胶囊能够抑制软骨细胞肥厚分化,其作用机理可能和抑制DDR2活化有关。