目的:TGFβ1在OA关节软骨及骨的代谢中发挥至关重要的作用,但是其具体涉及软骨降解及OA进展的靶因子仍不清楚。我们通过实验,研究OA软骨及软骨下骨中TGFβ1和主要蛋白降解酶的表达及相关关系,并且证明高水平的活性TGFβ1是否引起了非偶联的骨重塑,导致了软骨下骨的增厚和关节软骨的钙化,最终出现软骨组织的降解退变。材料与方法:获取膝OA患者行全膝关节置换取出的胫骨平台样本及因车祸截肢的正常关节样本共60例。首先对组织进行石蜡包埋和病理切片,HE染色、改良番红O固绿染色和Masson三色染色观察组织大体形态,OARSI-Modified Manking评分检测关节软骨退变情况,然后将标本分成三组分别是对照组、轻度组和重度组(分别对应外侧软骨正常组、内侧软骨磨损组和内侧软骨剥脱组),免疫组织化学技术检测TGFβ1及蛋白降解酶在关节软骨及软骨下骨中的表达。应用绝对实时定量RT-PCR检测软骨及软骨下骨组织中TGFβ1、MMP-3、MMP-13和IL-1β的基因表达水平,最后综合分析TGFβ1和软骨降解酶的相关关系。应用Western-blot和免疫组化技术检测软骨下骨中TGFβ1、NESTIN~+、Osterix~+的表达,应用Micro-CT测定软骨下骨增厚的程度,最后综合统计分析TGFβ1、NESTIN~+、Osterix~+在不同软骨退变标本中的差异,分析其与软骨下骨增厚的相关关系。结果:1、HE染色、改良番红O固绿染色和Masson三色染色发现OA组软骨表面磨损严重,有钙化软骨,软骨下骨厚度增加,软骨细胞排列紊乱。2、免疫组化显示与对照组相比,轻度组和重度组软骨软骨下骨中TGFβ1及主要的软骨降解酶MMP3、MMP13、IL-1β、β-catenin和pSmad1表达量更高(P<0.05)3、RT-PCR显示与对照组相比,轻度组和重度组关节样本的TGFβ1、MMP3、MMP13和IL-1βmRNA水平也均有所升高(P<0.05)。免疫组化显示与对照组相比,轻度组和重度组相比骨重塑关键因子PTHrP,Indian Hedgehog(IHH)、Sonic Hedgehog(SHH)、NESTIN~+、Osterix~+的蛋白水平均有所升高。4、Western-blot显示与对照组相比,轻度组和重度组TGFβ1、NESTIN~+、Osterix~+的表达更高(P<0.05)。5、Micro-CT显示软骨磨损组及软骨剥脱组中软骨下骨的微结构严重紊乱并伴有细胞增殖。软骨下骨的厚度随软骨变性程度的增加而增加。结论:1、TGFβ1与软骨降解酶都呈现高表达,高活性的TGFβ1可能会激活软骨降解酶的表达2、高水平的活性TGFβ1可能会诱导软骨下骨的骨形成和钙化软骨区的扩张,最终出现软骨组织的降解退变。