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骨关节炎是一种常见的关节退行性疾病,以关节软骨侵蚀、滑膜炎、关节肥大、软骨下骨重建为其主要特征。在骨关节炎发生发展的过程中,细胞外基质的合成与降解失衡导致细胞网状骨架破坏,最后导致关节炎的发生。在骨关节炎发展过程中,白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)促进软骨细胞金属基质蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)及血小板凝血酶敏感蛋白样模体的解整链蛋白金属蛋白酶(ADAMTS)的表达,诱导细胞外基质的主要成分二型胶原酶(TypeⅡCollagen)以及聚蛋白多糖(Aggrecan)的降解,从而促进关节软骨的退行性变。因此,可靶向抑制IL-1β诱导的炎症反应的物质可被认为是抑制骨关节炎发生发展的新的治疗方式。实验目的:本项研究的目的是为了探究山竹子素(Garcinol)在IL-1β诱导的小鼠软骨细胞炎症上的抗炎及软骨细胞保护作用,并研究山竹子素抗炎作用的具体机制。除此之外,我们还计划通过内侧半月板手术失稳(Surgical destabilization of medial meniscus mouse,DMM)模型,研究山竹子素对于小鼠骨关节炎的保护作用。实验方法:实验通过以C57BL/6乳鼠关节软骨及肋软骨为材料,提取原代鼠软骨细胞,通过实时定量聚合酶链式反应(q PCR)检测了山竹子素对IL-1β诱导的炎症相关的基因TNF-α,IL-6,INOS在转录水平上的作用,并通过蛋白质印迹(Western blot)检测山竹子素对INOS及COX2在翻译水平上的变化。除此之外,实验还通过实时定量聚合酶链式反应(q PCR),蛋白质印迹(Western blot)以及细胞免疫荧光(Immunofluorescence)检测了山竹子素对IL-1β诱导的细胞外基质(ECM)降解的保护作用。接着,实验通过蛋白质印迹(Western blot)检测了山竹子素对于IL-1β诱导的软骨细胞NF-κB信号通路的作用。最后,通过构建小鼠膝关节DMM模型,通过腹腔注射山竹子素进行治疗,根据小鼠膝关节番红O染色,HE染色及OARSI评分明确山竹子素对于小鼠骨关节炎的保护作用。实验结果:山竹子素显著地抑制了IL-1β诱导的炎症因子TNF-α,IL-6,INOS及COX2的表达,抑制效果符合量效关系。同时山竹子素对于IL-1β诱导的软骨细胞细胞外基质的的降解有显著的保护作用。而Western blot结果提示山竹子素是通过抑制NF-κB信号通路的激活从而抑制IL-1β诱导的软骨细胞炎症。最后,山竹子素对DMM模型诱导的小鼠关节炎有保护作用。结论:山竹子素对IL-1β诱导的软骨炎症反应及软骨细胞分解代谢有抑制作用,并对小鼠关节软骨有保护作用。进一步的探究表明山竹子素可能是通过抑制NF-κB信号通路来抑制IL-1β诱导的炎症反应。综上所述,山竹子素可能可以作为潜在的治疗骨关节炎的药物。