论文部分内容阅读
肥胖是一种慢性代谢性疾病。据世界卫生组织调查显示,目前全球超重及肥胖的成年人达15亿。骨性关节炎(Osteoarthritis,OA)是一种退行性关节病变,临床主要表现为进行性关节疼痛、僵硬、功能障碍。有研究表明,体重指数(Bodymass index,BMI)在27以上每增加1,将会增加15%的患OA概率。而目前肥胖在全球范围内的急剧增加已经成为OA增加的重要原因之一。 肥胖参与OA的发生主要涉及生物力学机制、脂肪因子和炎症因子,但上述机制均未被完全阐明。其中,由肥胖导致的全身慢性低度炎症在OA发生、发展中的作用越来越受到人们的关注。肥胖时游离脂肪酸增多,激活巨噬细胞和脂肪细胞表面的TLR4,从而诱发细胞内炎性信号通路,促使炎症因子白细胞介素6(Interleukin-6,IL-6)和TNF-α等的释放,造成局部和全身慢性炎症。Toll样受体4(Toll-like receptor4,TLR4)是一种模式识别受体,其主要生物学功能是促进炎症反应的发生。研究发现,人类关节软骨细胞中也有TLR4表达,并且TLR4的激活可引起IL-1β增加、Ⅱ型胶原和蛋白聚糖减少。因此,通过抑制OA关节软骨细胞的TLR4表达,进而降低相关炎症因子的合成,有可能改善OA症状,维持关节功能。 白藜芦醇(Resveratrol,RES)是一种植物多酚类物质,在葡萄皮、浆果和坚果中含量很多。一些研究显示,RES可以通过抑制凋亡、抗炎和抗氧化作用发挥抗OA效应。其中,RES发挥抗炎作用的中心环节是通过抑制NF-κB的活化,进而下调促炎症因子的表达而实现的。在一项对心肌细胞缺氧/复氧损伤的研究中发现,RES能抑制TLR4 mRNA和蛋白的表达。然而,目前仍不清楚在人炎性关节软骨细胞中,RES是否可通过抑制TLR4的表达来抑制NF-κB的活化。 因此,本研究选择肥胖OA患者的膝、髋关节软骨细胞进行体外培养,首先观察RES对退变的人炎性软骨细胞的作用;然后通过检测TLR4、NF-κB、IL-1β基因表达,探讨其是否可通过抑制TLR4/NF-κB信号通路发挥抗OA的作用。本研究为进一步阐明OA的发病机制及探索OA的营养治疗提供实验依据。 研究目的: 探讨RES是否可通过抑制TLR4/NF-κB信号通路发挥抗OA的作用,为进一步阐明OA的发病机制及探索OA的营养治疗提供实验依据。 实验方法: 取因OA而行膝、髋关节置换的肥胖者关节软骨,采用两步酶消化法分离培养人关节软骨细胞,并进行传代培养,至第3代使用。Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色及蛋白多糖甲苯胺蓝染色对细胞进行表型鉴定。应用MTT法测定RES(0~100μmol/L)对加/不加IL-1β处理的软骨细胞增殖活力的影响。然后采用RES(0~100μmol/L)处理预先经过IL-1β孵育的软骨细胞。ELISA法检测细胞培养基上清中TNF-α的水平。RT-PCR法检测TLR4、NF-κB、IL-1β mRNA表达水平。 实验结果: 1、软骨细胞的分离与培养 5ml的软骨组织经两步酶消化后可获得106~107的软骨细胞。原代软骨细胞24小时后贴壁,细胞呈三角形或多角形,2周左右细胞融合成层。传代后,细胞贴壁时间较原代细胞短,增殖速度快,约7~8天铺满培养瓶瓶底,细胞形态与原代没有明显差异。 2、软骨细胞表型鉴定 Ⅱ型胶原免疫细胞化学染色显示,软骨细胞胞浆均呈棕黄色;蛋白多糖甲苯胺蓝染色显示,软骨细胞呈蓝紫色,细胞内及细胞周围有蓝紫色异染颗粒。 3、不同浓度RES对细胞活性影响 DMSO溶剂组与空白对照组相比,细胞活力无明显差异(P>0.05);与DMSO溶剂组相比,6.25和12.5μmol/L RES组,细胞活力明显增强(P<0.05);加IL-1β诱导后,软骨细胞活力降低(P<0.05);而6.25和12.5μmol/L RES可显著抑制IL-1β诱导的细胞活力降低(P<0.05)。 4、不同浓度RES对IL-1β诱导的肥胖者OA软骨细胞分泌TNF-α水平的影响 加入IL-1β诱导后,培养基上清中TNF-α水平明显增加(P<0.01);相比IL-1β诱导组,不同浓度RES(6.25~100μmol/L)处理后,TNF-α水平均显著降低(P<0.01)。 5、不同浓度RES对IL-1β诱导的肥胖者OA软骨细胞TLR4 mRNA表达的影响 加入IL-1β诱导后,软骨细胞TLR4 mRNA表达明显增加(P<0.01);相比IL-1β诱导组,不同浓度RES(6.25~100μmol/L)处理后,TLR4 mRNA表达均显著降低(P<0.01)。 6、不同浓度RES对IL-1β诱导的肥胖者OA软骨细胞NF-κBmRNA表达的影响 加入IL-1β诱导后,NF-κB mRNA表达明显增加(P<0.01),相比IL-1β诱导组,不同浓度RES(6.25~100μmol/L)处理后,NF-κB mRNA表达均显著降低(P<0.01)。 7、不同浓度RES对IL-1β诱导的肥胖者OA软骨细胞IL-1β mRNA表达的影响 加入IL-1β诱导后,IL-1β mRNA表达明显增加(P<0.01);相比IL-1β诱导组,不同浓度RES(6.25~100μmol/L)处理后,IL-1β mRNA表达均显著降低(P<0.01)。 结论: 1、RES在6.25~100μmol/L浓度范围内对体外培养的肥胖者OA软骨细胞活力无抑制作用;其中6.25与12.5μmol/LRES可增强细胞活力。 2、6.25~100μmol/L的RES对体外培养的肥胖者OA软骨细胞具有抗炎功能。 3、RES对肥胖OA患者软骨细胞的抗炎功能部分是通过抑制TLR4/NF-κB信号通路实现的。