【摘要】：目的:研究骨關節(jié)炎軟骨下骨和軟骨中Sclerostin、HMGB1的表達水平變化,探討兩種因子可能參與骨關節(jié)炎發(fā)生和發(fā)展的機制。方法:收集20例接受人工全膝關節(jié)置換術的內(nèi)翻畸形膝關節(jié)骨關節(jié)炎脛骨平臺標本,其中男性8例,女性12例;年齡61~78歲,平均67.8歲;病程2~5年,平均3.2年。術前均攝膝關節(jié)X線片,測量內(nèi)翻角為12.0~25.5°,平均17.6°;骨關節(jié)炎Kellgren-Lawrance分級:級5例、級15例,均以內(nèi)側間室病變?yōu)橹�。同一時期20例Garden型股骨頸骨折(年齡均65歲)股骨頭標本,平均年齡60.4歲,均行人工髖關節(jié)置換術。取脛骨內(nèi)外側平臺軟骨下骨,行免疫組織化學染色及實時熒光定量PCR檢測軟骨下骨中硬化蛋白以及sost基因表達水平;取脛骨內(nèi)側平臺軟骨和股骨頭軟骨,行免疫組織化學染色檢測軟骨組織中HMGB1的表達水平。分析軟骨下骨中sclerostin的表達水平與骨關節(jié)炎K-L分級、WOMAC評分和骨結構參數(shù)改變之間的相關性;分析軟骨組織中HMGB1的表達水平與軟骨OARSI評分之間的相關性。取內(nèi)、外側脛骨平臺軟骨下骨行Micro-CT檢查,比較骨結構變化差異;計算骨體積分數(shù)(bone volume/total volume,BV/TV)、骨小梁數(shù)量(trabecular number,Tb.N)、骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th)、結構模型指數(shù)(structure model index,SMI)、骨小梁分離度(trabecular separation,Tb.Sp);分析軟骨下骨中sclerostin的表達水平與骨結構參數(shù)之間的相關性。檢測HMGB1重組蛋白對大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)的軟骨分化影響。BMSCs接種于24孔板(1×10~5細胞/孔),培養(yǎng)37直到融合達到80%。然后,用軟骨細胞誘導培養(yǎng)基代替BMSCs的培養(yǎng)基。處理組加入不同濃度的HMGB1重組蛋白,軟骨誘導培養(yǎng)基每兩天更換一次。誘導分化持續(xù)7天后,行番紅O染色和實時定量PCR檢測。結果:實時熒光定量PCR檢測和免疫組化結果顯示,脛骨平臺內(nèi)側軟骨下骨中硬化蛋白表達水平較外側顯著降低,比較差異有統(tǒng)計學意義(t=5.094,P=0.005);軟骨下骨中硬化蛋白的表達水平與骨關節(jié)炎K-L分級、WOMAC評分和骨量呈負相關。與股骨頭正常軟骨相比,發(fā)生骨關節(jié)炎的脛骨內(nèi)側平臺軟骨組織中HMGB1的表達水平顯著增高,差異具有統(tǒng)計學意義(P0.05);關節(jié)軟骨中HMGB1的表達水平與軟骨OARSI分級呈正相關。脛骨平臺軟骨下骨的Micro-CT檢測顯示,與外側相比,內(nèi)側軟骨下骨骨量增加,孔隙減少;內(nèi)側BV/TV、Tb.N、Tb.Th較外側顯著增高,SMI、Tb.Sp較外側顯著降低,比較差異均有統(tǒng)計學意義(P0.05)。使用不同濃度梯度的(0、0.5、1μg/L)HMGB1重組蛋白干預骨髓間充質(zhì)干細胞成軟骨分化,并在刺激后7天測定軟骨分化相關基因的表達。結果表明,與未處理組相比,HMGB1重組蛋白處理組Sox9和II型膠原的mRNA水平均顯著下降(P0.05)。此外,ADAMTS4,ADAMTS5,ALP和X型膠原的表達水平均顯著增加;番紅O染色顯示HMGB1處理組蛋白聚糖合成顯著降低。結論:骨關節(jié)炎軟骨下骨中Sclerostin表達降低、骨量增加,軟骨中HMGB1表達增加;Sclerostin抑制成骨而HMGB1能抑制骨髓間充質(zhì)干細胞的成軟骨分化,這些分子的表達水平變化和軟骨下骨骨結構的改變在骨關節(jié)炎發(fā)生和發(fā)展中具有重要意義,未來可能作為骨關節(jié)炎干預和治療的新靶點。
【圖文】：

b：膝關節(jié)骨關節(jié)炎 X 片及脛骨平臺截骨塊大體觀。實驗用軟骨下骨標本采用自身內(nèi)外側對照：人工全膝關節(jié)置換術中切取脛骨平臺時，大體觀察見內(nèi)側軟骨下骨硬化程度較外側增加（圖 1 b），4 例內(nèi)側間室關節(jié)間隙消失伴嚴重膝關節(jié)內(nèi)翻畸形。生理鹽水沖洗標本，，去除半月板及周圍軟組織。用內(nèi)徑為 1 cm 的圓形孔鉆分別在每 1 例患者內(nèi)、外側脛骨平臺鉆取圓柱狀軟骨下骨組織進行檢測。實驗用軟骨標本分兩組：骨關節(jié)炎軟骨標本取自上述全膝關節(jié)置換的脛骨內(nèi)側平臺軟骨，共 20 例；而正常組軟骨則來自同一時期內(nèi)因股骨頸骨折（年齡<65 歲）行全髖關節(jié)置換的股骨頭關節(jié)軟骨，共 20 例。所有股骨頸骨折均為Garden

b：脛骨內(nèi)外側平臺軟骨下骨中硬化蛋白的表達水平差異。1.3.3 脛骨平臺軟骨下骨中 sclerostin 表達水平與骨關節(jié)炎 K-L 分級、WOMAC 評分之間的相關性本組病例 K-L 分級
【學位授予單位】：南京醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R684.3

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本文編號：2670868