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背景:骨性关节炎(osteoarthritis,OA)是一种导致广大老年人群慢性残疾的退行性关节疾病。尽管最近在改善OA症状的药物和手术方面取得了一些进展,但是仍然缺乏对关节炎症控制的最佳方法,这进一步导致软骨退化和疼痛加重。本研究利用小鼠OA模型探讨了尼古丁在减轻关节炎症,减少软骨退化和缓解关节疼痛等方面的有效性和潜在机制。方法:(1)通过向小鼠右膝关节内注射碘乙酸钠(monosodium iodoacetate,MIA)0.1 mg/10μL诱导小鼠OA模型。(2)使用Von Frey Hairs检测小鼠机械痛阈值,考察尼古丁对骨性关节炎疼痛的作用。(3)利用明胶酶谱法检测尼古丁对OA造模后膝关节MMP-9的影响。(4)使用巨噬细胞系RAW264.7细胞和骨髓来源的巨噬细胞来探究尼古丁对脂多糖诱导的关节炎症的药理作用和机制。(5)PI3K/Akt/NF-κB/MMP-9信号通路通过免疫印迹,免疫荧光和明胶酶谱法进行评估。结果:连续28天腹腔给予尼古丁可以显著改善OA造模引起的小鼠机械性超敏反应,软骨退化和基质金属蛋白酶-9(matrix metallopeptidase-9,MMP-9)的上调,这些是小鼠骨性关节炎关节炎症的标志。尼古丁的作用被选择性α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7 nicotinic acetylcholine receptor,α7-nAChR)阻断剂甲基牛扁亭碱(methyllycaconitine,MLA)所取消。在RAW264.7细胞和小鼠原代骨髓来源的巨噬细胞中,尼古丁显著抑制脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的MMP-9的产生。此外,尼古丁以α7-nAChR依赖性的方式显著增强磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)并且抑制激活的B细胞核因子κ轻链增强子(nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells,NF-κB)核转位,表明尼古丁通过作用于α7-nAChRs调节PI3K/Akt-NF-κB途径来抑制巨噬细胞产生MMP-9。结论:我们的实验结果表明尼古丁可能通过α7-nAChR减轻OA模型小鼠关节炎症和缓解关节疼痛。α7-nAChR可能是治疗OA中关节炎症和疼痛的潜在靶点。