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目的:探讨低强度脉冲超声波(Low Intensity Pulsed Ultrasound,LIPUS)通过磷酸肌醇-3激酶/蛋白激酶B(Phosphatidylinositol-3-kinase/Serine/threonine kinase,PI3K/Akt)力化学信号转导通路对兔膝骨性关节炎(Osteoarthritis,OA)软骨细胞凋亡(Apoptosis)及细胞外基质的影响。方法:选取30只新西兰大白兔,随机选取24只进行OA造模,其余6只作为正常对照组。造模后第4周处死实验兔,切取软骨组织进行组织学观察,并进行Mankin评分;提取软骨细胞进行体外培养并鉴定。实验分组:正常对照组(NC组),OA模型组(OA组),OA+LIPUS组(OA+L组),OA+LY294002组(OA+LY组),OA+LY294002+LIPUS组(OA+LY+L组)。软骨细胞传至第二代,NC组及OA组不作任何处理,OA+L组给予LIPUS辐射,OA+LY组给予PI3K/Akt抑制剂LY294002处理,OA+LY+L组给予PI3K/Akt抑制剂LY294002及LIPUS辐射共培养。LIPUS辐射强度为40mW/cm2,20min/d,每周辐射6d;持续1周后分别收集各组软骨细胞,采用流式细胞术检测各组软骨细胞凋亡率;应用Western blot技术检测各组软骨细胞中Ⅱ型胶原(Type II Collagen,COL2)、蛋白多糖(Aggrecan,AGG)、基质金属蛋白酶(Matrixmetalloproteinase,MMP)-13、丝氨酸-苏氨酸激酶(Serine/threonine kinase,Akt)、磷酸化丝氨酸-苏氨酸激酶(Phosphorylated Serine/threonine kinase,pAkt)、B细胞淋巴瘤/白血病-2(B cell lymphoma/lewkmia-2,Bcl-2)、P53蛋白表达。结果:①流式细胞术检测各组均可见凋亡细胞。与NC组相比,OA组过度凋亡(P<0.05);与OA组相比,OA+L组凋亡率降低(P<0.05),OA+LY组明显增高(P<0.05),OA+LY+L组无明显变化(P>0.05),但与OA+L组、OA+LY组相比有明显差异(P<0.05)。②与NC组相比,OA组Ⅱ型胶原、蛋白多糖、pAkt、Bcl-2蛋白表达均有降低,MMP-13、P53均有增高(P<0.05);与OA组相比,OA+L组Ⅱ型胶原、蛋白多糖、pAkt、Bcl-2蛋白含量均增高,MMP-13、P53均下降(P<0.05);OA+LY组Ⅱ型胶原、蛋白多糖、pAkt、Bcl-2蛋白含量均下降,MMP-13、P53均升高(P<0.05);OA+LY+L组Ⅱ型胶原、蛋白多糖、MMP-13、pAkt、Bcl-2、P53蛋白含量无显著差异(P>0.05),但与OA+L组、OA+LY组相比差异显著(P<0.05);各组Akt蛋白含量无显著差异(P>0.05)。结论:LIPUS体外辐射可抑制OA软骨细胞过度凋亡,并可抑制MMP-13表达,减少细胞外基质蛋白多糖及Ⅱ型胶原降解,其机制可能通过激活PI3K/Akt力化学信号传导通路致抗凋亡基因Bcl-2上调,促凋亡基因P53下调,从而促进OA关节软骨损伤的修复、延缓关节软骨退变。