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目的通过检测Wnt/β-catenin信号通路的关键因子β-catenin、TCF-4及其拮抗剂sclerostin在原发性膝骨关节炎患者的不同退变程度胫骨平台的软骨下骨中的表达,探讨Wnt/β-catenin信号通路在OA发病及病情进展的作用。方法标本取自2013年-2014年接受人工全膝关节置换术的原发性膝骨关节炎患者自愿捐献的新鲜内侧或外侧胫骨平台组织,共45例标本。大体观察后在中央负重区取材,沿冠状面将组织块切分为两份,一份带有软骨及软骨下骨,常规制备脱钙石蜡切片,行番红O-固绿染色,观察组织病理形态;参照改良Mankin评分标准对标本进行退变严重程度分组,分为OA早期、OA中期、OA晚期三组;应用Image Pro Plus 6.0图像分析软件测量软骨和软骨下骨结构参数,包括软骨全层(total articular cartilage,TAC)厚度、软骨下骨板(subchondral bone plate,SCP)厚度以及骨小梁体积分数(trabecular bone volume,BV/TV);行免疫组化染色检测β-catenin、sclerostin在软骨下骨骨细胞中的表达情况。另一份剔除软骨组织,对软骨下骨组织行Western blot,检测软骨下骨中β-catenin、TCF-4及sclerostin的表达情况;行RT-PCR,检测软骨下骨中β-catenin、TCF-4及SOST的mRNA表达情况,用SPSS20.0统计分析软件分析各因子在各组中的表达差异。结果(1)根据Mankin评分结果,在45例标本中,OA早期组15例,OA中期组13例,OA晚期组17例。软骨和软骨下骨结构参数测定显示:随着OA病理分期加重,TAC逐渐减少,SCP逐渐增厚,BV/TV逐渐增加,差异均有统计学意义(P<0.05)。(2)免疫组化显示,β-catenin及sclerostin在OA早期组、OA中期组、OA晚期组软骨下骨的表达有统计学差异(P<0.05),β-catenin表达与Mankin评分呈正相关,sclerostin表达与Mankin评分呈负相关。(3)Western blot显示,β-catenin、TCF-4及sclerostin在OA早期组、OA中期组、OA晚期组软骨下骨的表达有统计学差异(P<0.05)。(4)RT-PCR显示,β-catenin、TCF-4及SOST的m RNA在OA早期组、OA中期组、OA晚期组软骨下骨的表达有统计学差异(P<0.05);β-catenin、TCF-4的mRNA表达与Mankin评分呈正相关,SOST的mRNA表达与Mankin评分呈负相关。结论Wnt/β-catenin信号通路中的关键因子在OA软骨下骨的表达与退变程度呈正相关,而其拮抗剂在OA软骨下骨的表达与退变程度呈负相关,提示软骨下骨中Wnt/β-catenin信号通路的激活可能参与了OA的发病及进展。