伊班膦酸钠对卵巢切除所致骨质疏松模型大鼠的影响及机制

文题释义：伊班膦酸钠：是最新一代即第3代双膦酸盐药物,具有高效、低毒和使用方便等优点,同时有口服和静脉两种剂型,是不可多得的双膦酸盐药物。近年来国外的研究取得了突破性进展,除了治疗恶性肿瘤骨转移外,还能预防骨转移和乳腺癌骨转移后骨骼事件的发生,并可预防和治疗骨质疏松症。 Caspases：是一类在细胞凋亡中起关键作用的蛋白酶家族,其中caspase-3在凋亡的信息传递中居于核心地位。 背景：双膦酸盐类药物是一种新型骨吸收抑制剂,能有效抑制破骨细胞的活性和功能。 目的：观察伊班膦酸钠对骨质疏松大鼠髁突软骨中牙本质基质蛋白1、Caspase3及Bcl-2、Bax表达的影响。 方法：将36只雌性大鼠随机分组为假手术组、骨质疏松组及伊班膦酸钠组,每组各12只。假手术组术中不切除卵巢,骨质疏松组和伊班膦酸钠组切除双侧卵巢,术后7 d给予伊班膦酸钠组大鼠10 μg/kg/次的伊班膦酸钠,每隔7 d腹腔注射1次,90 d后取材。microCT测量各组大鼠骨密度变化;采用甲苯胺蓝染色、TUNEL 染色观察髁突软骨变化;免疫组织化学检测牙本质基质蛋白1蛋白表达;Western blot检测Caspase3、Bcl-2、Bax蛋白表达。实验方案经南华医院动物实验伦理委员会批准(批准号为SLXD_201804010)。 结果与结论：①与假手术组或伊班膦酸钠组比较,骨质疏松组骨密度值显著降低(P < 0.05);②甲苯胺蓝染色结果,伊班膦酸钠组髁突软骨肥大层明显厚于骨质疏松组;与假手术组或伊班膦酸钠组相比,骨质疏松组大鼠髁突软骨及软骨下骨凋亡细胞数均明显上升(P < 0.05);③与假手术组比较,骨质疏松组TRAP阳性细胞数增多,而经伊班膦酸钠治疗后TRAP阳性细胞数下降(P < 0.05);④骨质疏松组牙本质基质蛋白1蛋白表达较假手术组明显下降,而经伊班膦酸钠治疗后牙本质基质蛋白1蛋白表达上升(P < 0.05);⑤与假手术组相比,骨质疏松组Caspase3、Bax表达明显上调,Bcl-2表达下降,而经伊班膦酸钠治疗后Caspase3、Bax表达水平明显下降,Bcl-2表达水平上调;⑥结果说明,伊班膦酸钠能够抑制骨质疏松状态下髁突软骨细胞凋亡及破骨细胞数量,可能与调控Caspase3、Bcl-2、Bax及牙本质基质蛋白1表达有关。 ORCID: 0000-0001-9246-765X(陈朝祥) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

丝裂原活化蛋白激酶信号通路对骨关节炎软骨的作用

背景：骨关节炎的主要病理过程是软骨损伤,而软骨细胞间信号转导的异常是软骨损伤的重要因素。 目的：综合分析丝裂原活化蛋白激酶信号通路的最新进展,进一步分析丝裂原活化蛋白激酶信号转导通路在骨关节炎软骨中的作用。 方法：由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI：1990/2011)和Pubmed数据库(1990/2011),检索词分别为骨性关节炎,关节软骨,ERK,JNK,P38,MAPK signaling palhway,osteoarthritis, chondrocytes,语言分别设定为中文和英文。纳入有关MAPKs信号通路及其相关蛋白激酶对骨关节炎软骨作用的研究,排除重复性研究。 结果与结论：保留32篇文献进一步分析。结果发现,丝裂原活化蛋白激酶信号转导通路在细胞内具有生物进化的高度保守性,通过保守的三级酶促级联反应激活转录因子,调节特定的基因表达。目前已证实,丝裂原活化蛋白激酶信号参与并调控关节软骨中软骨细胞的增殖、分化、凋亡,而丝裂原活化蛋白激酶信号的失调在骨关节炎的发生、发展中扮演着十分重要的角色。明确丝裂原活化蛋白激酶信号通路在骨关节炎发病机制中的确切作用将有助于骨性关节炎的靶向治疗。     

依降钙素干预膝骨关节炎模型大鼠软骨下骨的变化

文题释义： 依降钙素：为人工合成的鳗鱼降钙素多肽衍生物,其主要作用是抑制破骨细胞活性,减少骨的吸收,防止骨钙丢失,同时可降低正常动物和高钙血症动物血清钙,对实验性骨质疏松有改善骨强度、骨皮质厚度、骨钙质含量、骨密度等作用。 p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)：p38 MAPK是MAPK亚族中的一员,它以转录因子为作用目标,通过对转录因子的磷酸化来调节许多转录因子的活性,进而介导炎症反应和细胞凋亡,参与体内细胞的应激反应。研究认为p38 MAPK是调节膝关节骨关节炎发病机制中炎症产生的关键上游信号,影响骨关节炎的发生与发展,是近年来研究的热点。 背景：骨关节炎存在软骨下骨吸收和骨形成失去平衡,课题组前期研究发现膝骨关节炎大鼠关节软骨改变前软骨下骨就已经发生改变。 目的：通过观察膝骨关节炎大鼠膝关节软骨下骨的变化,探讨依降钙素对软骨下骨p38 MAPK表达及软骨下骨吸收的影响。 方法：雌性3月龄SD大鼠随机分为3组：假手术组(n=6)不切除卵巢,切除同卵巢等体积大小的脂肪组织,切开双侧膝关节,但不损伤交叉韧带;模型组(n=6)切除双侧卵巢后,再切断双侧膝关节前交叉韧带,建立卵巢切除+前交叉韧带切断模型,不进行药物干预;依降钙素组(n=6)建立卵巢切除+前交叉韧带切断模型后,依降钙素5 IU/kg,每周2次肌肉注射。12周后分析软骨下骨的骨密度、软骨下骨p38蛋白表达水平以及血清Ⅰ型胶原交联C-末端肽、Ⅱ型胶原交联C-末端肽、白细胞介素1、白细胞介素6、骨特异性碱性磷酸酶、抗酒石酸酸性磷酸酶5b水平。实验方案经南华大学动物实验伦理委员会批准。 结果与结论：①依降钙素组软骨下骨的骨体积分数、骨小梁数量显著高于模型组(P < 0.05),骨小梁分离度显著低于模型组(P < 0.05);②模型组的骨体积分数、骨小梁数量、骨小梁厚度显著低于假手术组(P < 0.01或< 0.05)、骨小梁分离度显著高于假手术组(P < 0.01);③依降钙素组血清Ⅰ型胶原交联C-末端肽、白细胞介素1、白细胞介素6、抗酒石酸酸性磷酸酶5b显著低于模型组(P < 0.05),模型组Ⅰ型胶原交联C-末端肽、Ⅱ型胶原交联C-末端肽、白细胞介素1、白细胞介素6、抗酒石酸酸性磷酸酶5b明显高于假手术组(P < 0.05);④软骨下骨p38蛋白表达水平依降钙素组显著低于模型组(P < 0.01)、模型组显著高于假手术组(P < 0.01);⑤结果说明,依降钙素可能通过下调p38 MAPK表达,抑制骨关节炎促炎因子分泌及软骨下骨吸收。 ORCID: 0000-0002-2108-9820(伍琦) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

盐酸吡格列酮对糖尿病大鼠肾组织TOLL 受体4 / MAPKs 信号通路的影响

目的:探讨吡格列酮对糖尿病肾病大鼠肾组织中TOLL 受体4/ MAPKs 信号通路的影响。方法:将雄性SD 随机分为对照组(n =8)和试验组(n =32)。试验组SD 鼠造模成功后随机分为3 组进行干预,应用Western blot 检测对照组和干预组大鼠肾组织中丝裂原活化蛋白激酶ERK1/2 及p38MAPK 磷酸化水平。结果:与对照组比较,各组大鼠肾组织中TOLL 受体4 表达增强,其中ERK1/2 与JNK 磷酸化水平明显升高(P<0郾05),但p38MAPK 水平变化不明显(P>0郾05);与模型组比较,吡咯列酮干预组大鼠肾组织中ERK1/2 与p38MAPK 磷酸化水平降低(P<0郾05)。结论:吡格列酮通过TOLL 受体4/ MAPKs/ERK1/2 与TOLL 受体4/ MAPKs/ JNK 信号通路来完成,延缓糖尿病肾病的发生与发展。     

骨吸收抑制剂降钙素对骨关节炎大鼠软骨组织形态及蛋白多糖的影响

背景：近年来有报道指出降钙素在临床上治疗骨关节炎有较好的临床疗效,但关于其对骨关节炎的作用机制却少有报道。目的：观察降钙素对实验性骨关节炎模型大鼠软骨组织形态及蛋白多糖的影响。方法：将30只SD大鼠随机均分为3组,模型组与给药组均切断右肢前交叉韧带制作骨关节炎模型,假手术组仅打开关节腔,不做韧带切断,给药组于造模后成功后第2天开始皮下注射降钙素15 IU/(kg•d),模型组与假手术组均皮下注射等量生理盐水,连续给药6周。造模后10周,观察各组大鼠胫骨关节面,X射线检查股骨远端和内外侧踝软骨下骨骨密度,苏木精-伊红染色观察骨组织形态,甲胺苯蓝染色观察软骨组织中蛋白多糖含量。结果与结论：假手术组大鼠胫骨关节面光滑,有光泽;模型组大鼠胫骨关节面无光泽,关节软骨暗红色,有较大溃疡面形成;给药组大鼠软骨面无光泽,局部溃疡,表面粗糙不平。与假手术组比较,模型组内外侧踝软骨下骨骨密度、骨体积、骨小梁数目升高(P < 0.05),骨小梁分离度及蛋白多糖含量降低(P < 0.05);给药组内外侧踝软骨下骨骨密度、骨体积、骨小梁数目低于模型组(P < 0.05),骨小梁分离度及蛋白多糖含量高于模型组(P < 0.05)。表明降钙素对骨关节炎大鼠软骨有较好的保护作用,并能促进骨组织分泌蛋白多糖。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

抑制水通道蛋白4可降低脊髓后角胶质细胞细胞外调节蛋白激酶信号的活化改善坐骨神经损伤导致的神经病理性疼痛

目的 探讨腰椎间盘突出引起的坐骨神经痛中,抑制水通道蛋白4（AQP4）对脊髓胶质细胞以及丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路活化的影响。 方法 取8周龄雄性SD大鼠90只,分为假手术组18只,坐骨神经慢性压迫损伤(CCI)+DMSO组36只, CCI+TGN-020组（AQP4抑制剂）36只。CCI模型应用动物行为学,Western blotting方法,免疫荧光（双重染色）等方法检测。 结果 Western blotting显示,细胞外调节蛋白激酶（ERK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）、 p38MAPK信号通路及星形胶质细胞在神经损伤之后活化;免疫荧光在AQP4的表达被TGN-020抑制之后,胶质细胞及ERK、JNK、p38MAPK信号通路的活化被削弱,p-ERK和胶质纤维酸性蛋白（GFAP）共定位的细胞数量在损伤后明显增多,而TGN-020可减少之。 结论 抑制AQP4可抑制坐骨神经损伤引发的脊髓后角星形胶质细胞活化及MAPK信号通路活化,且可以通过抑制脊髓后角ERK通路的活化来抑制星形胶质细胞的活化,从而改善坐骨神经损伤所致神经病理性疼痛。     

前交叉韧带切断诱导兔膝骨性关节炎模型:阿仑膦酸钠与盐酸氨基葡萄糖对其关节软骨和软骨下骨的保护作用

背景:氨基葡萄糖是骨关节炎特异性的治疗药物,有研究表明骨吸收抑制剂阿伦膦酸钠对骨性关节炎具有潜在的治疗作用。目的:探讨阿仑膦酸钠联合盐酸氨基葡萄糖对前交叉韧带切断诱导的兔膝骨性关节炎模型关节软骨和软骨下骨的保护作用及其作用机制。方法:将3月龄新西兰大白兔随机分为假手术组,模型组,盐酸氨基葡萄糖组,联合治疗组。除假手术组外,其余3组动物均右侧膝关节行前交叉韧带切断建立兔膝骨性关节炎模型。建模成功后,模型组用生理盐水治疗;盐酸氨基葡萄糖组给予盐酸氨基葡萄糖灌胃;联合治疗组给予盐酸氨基葡萄糖组灌胃同时,皮下注射阿仑膦酸钠。8周后观察膝关节外观,取所有组兔胫骨去除软骨后行软骨下骨生物力学检测,测定最大载荷和弹性模量,取股骨测量远端1/4骨密度后,用苏木精-伊红染色及"Mankin评分"观察关节软骨退变情况。结果与结论:建模后盐酸氨基葡萄糖组和联合治疗组膝关节出现了轻度骨性关节炎的表现。盐酸氨基葡萄糖组和联合治疗组Mankin评分显著低(P0.05)。联合治疗组股骨远端骨矿物质密度最高(P0.05)。盐酸氨基葡萄糖组的最大载荷和弹性模量均显著低于联合治疗组(P0.05)。实验结果提示,阿仑膦酸钠与盐酸氨基葡萄糖组联合应用可通过保护关节软骨及改善软骨下骨代谢的双重作用,抑制前交叉韧带切断术后兔膝骨性关节炎的发展,且效果优于单纯用盐酸氨基葡萄糖治疗。     

c-Jun氨基末端激酶与caspase在细胞凋亡中的作用及相互关系

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)是信号从细胞表面转导到细胞核内部的重要传递者.在真核细胞中,已确定出4条MAPK信号转导通路[1],即细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK) 通路、c-Jun 氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)通路、P38通路及ERK5通路.JNK也称为应激蛋白激酶,参与应激反应和细胞死亡[2].     

金骨莲灌胃对兔骨关节炎模型软骨细胞凋亡相关蛋白表达的影响

文题释义： 细胞凋亡：为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主有序的死亡。与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等作用，是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。 P-p38蛋白：磷酸化p38蛋白，存在于P38MAPK信号通路中，该通路是丝裂原活化蛋白激酶的亚类之一，该通路中的特异性p38蛋白经过磷酸化级联反应直接磷酸化，从而被激活并具备生物活性，存在于软骨组织中，可反映骨关节炎严重程度。 背景：金骨莲胶囊为传统的苗药组方，其成分主要包含金铁锁、汉桃叶等成分，既往研究表明该药物具有软骨保护作用，但对其软骨保护的机制还不清楚。 目的：探讨金骨莲灌胃治疗骨关节炎的可能机制。 方法：从40只家兔中随机挑选10只作为空白对照组，余下的30只家兔以改良Hulth法在兔右侧后膝建立骨关节炎模型，并随机分为骨关节炎模型组(10只)、金骨莲灌胃组(10只)，p38抑制剂组(10只)。建模7 d后，金骨莲灌胃组给予金骨莲与双蒸水混合液10 mL灌胃[57.5 mg/(kg·d)]；p38抑制剂组给予兔右侧后膝关节腔注射10 μmol/L p38抑制剂(SB203580)0.5 mL，每周1次；空白对照组及骨关节炎模型组仅灌服等量双蒸水，1次/d，干预8周后处死动物取右侧后膝关节股骨髁及胫骨平台。采用Pelletier评分评估软骨损伤情况；苏木精-伊红染色、番红O染色及Mankin评分评估软骨退变情况；Western blot检测软骨组织中P-p38及Cleaved Caspase-3蛋白的表达；实时荧光定量PCR检测各组软骨组织中Bcl-2、Bax mRNA表达。 结果与结论：①金骨莲灌胃组Pelletier评分及Mankin评分较骨关节炎模型组及p38抑制剂组明显降低(P < 0.05)；②金骨莲灌胃组软骨组织中Bax mRNA、Cleaved Caspase-3蛋白表达较骨关节炎模型组及p38抑制剂组明显降低(P < 0.05)；③金骨莲灌胃组Bcl-2 mRNA的表达较骨关节炎模型组及p38抑制剂组均明显升高(P < 0.05)；④金骨莲灌胃组软骨组织中P-p38蛋白表达较骨关节炎模型组与p38抑制剂组明显降低(P < 0.05)；⑤结果表明，金骨莲可抑制骨关节炎模型兔软骨组织中凋亡相关蛋白和P-p38蛋白的表达，从而延缓关节软骨退变。 ORCID: 0000-0002-6664-8008(彭旭) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程     

阿仑膦酸钠可抑制骨质疏松性骨折的愈合

背景：阿仑膦酸钠作为治疗骨质疏松症的首选药物已被临床广泛应用。 目的：观察阿仑膦酸钠对骨质疏松性骨折大鼠股骨干骨折愈合的影响。 方法：将SD大鼠随机分成3组：假手术组,模型组和阿仑膦酸钠组。模型组及阿仑膦酸钠组于卵巢切除后4周进行右股骨干中段横行骨折,克氏针固定。阿仑膦酸钠组建模后皮下注射阿仑膦酸钠。 结果与结论：骨折造模后3及6周,阿仑膦酸钠组右股骨整体骨密度和远段骨密度高于模型组(P < 0.01),与模型组相比,阿仑膦酸钠组骨折端骨痂体积大、骨痂数量多,软骨性骨痂向骨性骨痂转换过程延迟,骨折愈合过程减慢,破骨细胞数量显著降低(P < 0.05)。结果证实,阿仑膦酸钠对大鼠骨质疏松性骨折愈合过程有抑制作用,其机制可能与阿仑膦酸钠抑制破骨细胞活性使骨痂钙化过程减慢有关。     

软骨下骨局部注射常山酮抑制转化生长因子β1信号通路缓解犬骨关节炎

文题释义： Micro-CT：即微型计算机断层扫描,遵循的是与用于医疗的计算机断层扫描相同的原理,但可提供更高分辨率,Micro-CT和高分辨率外周定量计算机断层扫描系统是目前最有用的且拥有高分辨率的骨小梁和皮质骨超微结构成像,目前用于评估骨形态特征,作为传统组织学分析的补充替代方案。 X型胶原蛋白α1链(COL10A1)：为X型胶原蛋白的特异性裂解片段,X型胶原蛋白是软骨细胞肥大分化的典型标志,在骨关节炎进展过程中,软骨细胞肥大及其合成的促炎细胞因子助软骨破坏。 背景：研究表明随着破骨细胞骨吸收的增加,过度激活了的转化生长因子β1使骨吸收和骨形成解偶联,最终导致骨关节炎动物模型中软骨下骨的硬化表型,且可通过抑制转化生长因子β1信号传导减弱骨关节炎的进展。 目的：检测前十字韧带横切比格犬骨关节炎模型中局部注射常山酮是否可以延缓骨关节炎进展。 方法：将18只雄性比格犬分为假手术(对照组)、骨性关节炎组及治疗组,后两组通过前十字韧带横切构建骨关节炎模型,治疗组造模后于软骨下骨局部注射常山酮37.8 ng。在造模术后4,8,12,16周纵向测量血清Ⅱ型胶原C端肽(CTX-Ⅱ)和X型胶原蛋白α1链血清标志物的水平;术后16周Micro-CT扫描观察软骨下骨微结构;番红固绿染色及OARSI-Modified Manking评分评估关节软骨退变程度;免疫组织化学染色对比转化生长因子β1、基质金属蛋白酶13的表达情况。实验方案经新疆医科大学第一附属医院动物实验伦理委员会批准(批准号为IACUC20160304-07)。 结果与结论：①造模后8,12周,骨关节炎组X型胶原蛋白α1链水平高于治疗组和对照组(均P < 0.01);②造模后8,12,16周,骨关节炎组CTX-Ⅱ水平均高于对照组和治疗组(均P < 0.05);③骨关节炎组软骨下骨的骨体积分数较治疗组和对照组增加,骨小梁分离度降低,骨小梁模式因子减小(均P < 0.05);④骨关节炎组OARSI-Modified Manking评分较对照组和治疗组更高(均P < 0.01);⑤骨关节炎组基质金属蛋白酶13及转化生长因子β1的表达量较对照组和治疗组更高(均P < 0.01);⑥对照组与治疗组上述各指标比较差异均无显著性意义(均P > 0.05);⑦结果说明,局部注射常山酮可通过抑制软骨下骨中异常升高的转化生长因子β1,阻断异常骨重塑来减轻前十字韧带横切诱导的骨关节炎,表明这可能是骨关节炎的一种新的治疗选择。 ORCID: 0000-0003-1388-5541(任姜栋) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程     

Protective effects of tumor necrosis factor-α blockade by adalimumab on articular cartilage and subchondral bone in a rat model of osteoarthritis

We aimed to investigate the effects of an anti-tumor necrosis factor-α antibody (ATNF) on cartilage and subchondral bone in a rat model of osteoarthritis. Twenty-four rats were randomly divided into three groups: sham-operated group (n=8); anterior cruciate ligament transection (ACLT)+normal saline (NS) group (n=8); and ACLT+ATNF group (n=8). The rats in the ACLT+ATNF group received subcutaneous injections of ATNF (20 μg/kg) for 12 weeks, while those in the ACLT+NS group received NS at the same dose for 12 weeks. All rats were euthanized at 12 weeks after surgery and specimens from the affected knees were harvested. Hematoxylin and eosin staining, Masson''s trichrome staining, and Mankin score assessment were carried out to evaluate the cartilage status and cartilage matrix degradation. Matrix metalloproteinase (MMP)-13 immunohistochemistry was performed to assess the cartilage molecular metabolism. Bone histomorphometry was used to observe the subchondral trabecular microstructure. Compared with the rats in the ACLT+NS group, histological and Mankin score analyses showed that ATNF treatment reduced the severity of the cartilage lesions and led to a lower Mankin score. Immunohistochemical and histomorphometric analyses revealed that ATNF treatment reduced the ACLT-induced destruction of the subchondral trabecular microstructure, and decreased MMP-13 expression. ATNF treatment may delay degradation of the extracellular matrix via a decrease in MMP-13 expression. ATNF treatment probably protects articular cartilage by improving the structure of the subchondral bone and reducing the degradation of the cartilage matrix.     

Enhancement of subchondral bone quality by alendronate administration for the reduction of cartilage degeneration in the early phase of experimental osteoarthritis

To evaluate the effects of alendronate (ALN) on the subchondral bone quality and cartilage degeneration in the early phase of experimental model of osteoarthritis after anterior cruciate ligament transaction (ACLT). Thirty male adult healthy Japanese white rabbits after right ACLT or sham operation were divided into three groups (n = 10 per group): Sham; ACLT + ALN [after ACLT, the rabbits were treated with ALN daily starting from 4 days after surgery (10 μg/kg/d subcutaneously)]; and ACLT + NS group (after ACLT, the rabbits were injected saline as a placebo). At 60 days postsurgery, specimens from the affected knees were harvested. Histological analysis (HE and Safranin-O staining) as well as Mankin score were carried out to assess the cartilage degradation. BMP-2 and MMP-13 immunohistochemistry were also performed to demonstrate the alterations of cartilage molecular metabolism. Subchondral bone quality was evaluated by bone mineral density (BMD) and microstructure histomorphometry assay. For bone mineral density evaluation, 1/4 distal femurs, medial and lateral regions of femoral condylus were scanned with dual X-ray absorptiometry to assess the subchondral bone mass. Giemsa, von Kossa stain, and fluorescence technique for undecalcified bone section were carried out to examine the morphometry of the subchondral trabecular bone and subchondral plate. Histological and Mankin score analyses displayed that ALN treatment markedly reduced cartilage lesions and delayed the cartilage degeneration in OA joints. Immunohistochemistry assay further indicated that this cartilage-protective role of ALN was associated with elevating BMP-2 while inhibiting MMP-13 expression. BMD assessment demonstrated that ALN treatment significantly suppressed subchondral bone resorption. The results from histomorphometry assay of subchondral bone revealed that ALN treatment markedly increased the percent trabecular area (BV/TV), trabecular thickness (Tb.Th), and trabecular number (Tb.N). Moreover, both thickness and the porosity of the subchondral plate in ACLT + ALN group presented significantly higher than that in ACLT + NS group, while no significant difference was found between ACLT + ALN and Sham group. ALN plays an important role in cartilage protection in OA joints that is associated with the improvement of subchondral bone quality through reduction of subchondral bone resorption. ALN could be potentially used as a disease-modifying strategy to limit the progression of OA.     

OPG／RANKL在大鼠骨关节炎模型中的表达及意义

目的：检测骨保护素（OPG）和核因子Kβ受体活化因子配体（RANKL）在大鼠骨关节炎（OA）模型软骨下骨中的表达,探讨其与OA软骨下骨病变的关系及意义。方法：36只大鼠分两组。模型组行右膝前交叉韧带＋内侧副韧带横断术造模,对照组仅切开关节囊。术后2,6,8周取两组膝关节标本,观察外观、Mankin评分和骨形态计量参数变化,并检测软骨下骨中OPG和RANKL含量及其比值。结果：模型组软骨Mankin评分随时间逐渐增加（P〈0．01）;骨形态计量学显示造模后2周骨量降低,6、8周增加（P〈0．05）;模型组OPG含量由低变高,RANKL含量则由高变低,其比值逐渐增加（P〈0．01）。结论：OPG、RANKL在OA软骨下骨异常重建中起着重要作用。由此推测,在OA早期对其调控可能抑制异常骨重建,将是治疗OA的一种潜在有效方法。     

Ultrastructural change of the subchondral bone increases the severity of cartilage damage in osteoporotic osteoarthritis of the knee in rabbits

Osteoporotic osteoarthritis is a phenotype of osteoarthritis (OA) manifested as fragile and osteoporotic subchondral bone. However, the ultrastructural features of subchondral bone in osteoporosis OA have not been determined. The study was aimed to investigate the ultrastructural dynamic changes of subchondral bone in osteoporotic OA model and how the ultrastructural damage in the subchondral bone caused by osteoporosis deteriorated the cartilage damage in OA. Eighteen rabbits were equally randomized to three groups, including the control, the OA and the osteoporotic OA groups. The structural changes of cartilage were evaluated by HE and safranin-O fast green staining, the Mankin’s grading system was used to assess the stage of OA progression. And microstructural or ultrastructural changes in subchondral bone were assessed by micro-computed tomography or by scanning electron microscopy. According to the changes of cartilage histopathology, the OA group was in the early pathological stage of OA while the osteoporotic OA group was in the middle stage of OA based on Mankin’s grading system. In addition, the damage of cartilage surface, reduction in the number of chondrocytes and the matrix staining were more increased in the osteoporotic OA group compared to the OA group. Compared to the OA group, the subchondral bone in the microstructure and ultrastructure in the osteoporotic OA group showed more microfracture changes in trabecular bone with more destructions of the tree-like mesh. Moreover, the collagen fibers were random rough with a fewer amount of bone lacunae in subchondral cortical plate in the osteoporotic OA group compared to the OA group. These findings indicated that the subchondral bone ultrastructure in the osteoporotic OA model was characterized by the destruction of the network structure and collagen fibers. The subchondral bone ultrastructural damage caused by osteoporosis may change mechanical properties of the upper cartilage and aggravate OA cartilage. Therefore, early diagnosis and treatment of osteoporosis is of great significance to prevent early OA from further developing osteoporotic OA.     

鼠曲草提取物通过抑制 PERK/ eIF2α / CHOP 通路改善 ACLT 诱导 的大鼠骨关节炎

目的 探讨鼠曲草提取物对前交叉韧带横断 ( anterior cruciate ligament transection, ACLT) 诱导 骨关节炎 (osteoarthritis, OA) 大鼠损伤的影响。 方法 选取 SPF 级健康雄性 SD 大鼠90 只, 按体重随机分 为假手术组、 模型组、 鼠曲草提取物低剂量组 (400 mg / kg)、 鼠曲草提取物中剂量组 (800 mg / kg)、 鼠曲 草提取物高剂量组 (1 600 mg / kg) 和双醋瑞因组 (54 mg / kg), 每组 15 只, 除假手术组外, 使用 ALCT 将 余下大鼠制成 OA 模型并给予相应药物干预, 连续干预 30 d。 HE 染色观察膝关节软骨组织病理损伤情况, 酶联免疫吸附法检测血清和膝关节灌洗液中炎性因子水平, 比色法检测膝关节灌洗液中氧化应激因子水平, Western 印迹检测膝关节组织中蛋白激酶受体 R 样内质网激酶/ 真核翻译起始因子 2a / CCAAT/ 增强子结合蛋 白同源蛋白 (PERK/ eIF2a / CHOP) 信号通路相关蛋白表达。 结果 假手术组有光滑、 完整的软骨表面, 模 型组和鼠曲草提取物低剂量组软骨组织破坏严重且关节软骨层状结构模糊、 细胞排列紊乱, 鼠曲草提取物 中、 高剂量组和双醋瑞因组病理损伤程度较模型组得到明显的缓解。 模型组大鼠 Mankin’s 评分和血清、 关 节灌洗液中的肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、 白介素-6 (IL-6)、 IL-1β 水平高于假手术组 (P< 0. 05), 关节灌 洗液中丙二醛 (MDA) 水平高于假手术组 (P< 0. 05), 关节灌洗液中超氧化物歧化酶 ( SOD)、 胱甘肽过 氧化物酶 (GSH-Px) 含量低于假手术组 (P< 0. 05), PERK、 eIF2a、 CHOP 蛋白表达高于假手术组 (P< 0. 05)。 鼠曲草提取物中、 高剂量组和双醋瑞因组 Mankin’s 评分和血清、 关节灌洗液中的 TNF-α、 IL-6、 IL-1β 水平低于模型组 (P< 0. 05), 关节灌洗液中 MDA 水平低于模型组 (P< 0. 05), 关节灌洗液中 SOD、 GSH-Px 含量高于模型组 (P< 0. 05), PERK、 eIF2a、 CHOP 蛋白表达低于模型组 (P< 0. 05)。 结论 鼠曲 草提取物适宜剂量可明显改善 OA 大鼠膝关节病理损伤和降低体内炎性反应、 氧化应激反应, 还可降低 PERK/ eIF2a / CHOP 信号通路活性。     

早期骨关节炎软骨下骨趋化因子信号通路的表达

背景：趋化因子广泛存在于炎症反应组织当中,起诱导炎症细胞趋向炎症组织参与免疫应答的作用,大量的实验研究表明,趋化因子在骨关节炎致病过程中起了重要作用。 目的：分析早期骨关节炎软骨下骨的趋化因子信号通路表达改变情况,为阐述其在骨关节炎致病机制中的重要作用提供依据。 方法：30只SD大鼠随机均分为实验组和对照组。实验组切除右膝内侧半月板及内侧副韧带,对照组仅切开关节囊。于造模后1,2,4周取右膝关节标本,采用全基因表达谱芯片技术研究软骨下骨全基因表达,利用差异基因分析、信号通路分析的方法分析趋化因子信号通路的表达改变情况。 结果与结论：①发现一系列与趋化因子信号通路相关的差异表达基因。②实验组与对照组相比较,趋化因子信号通路在造模后1周差异有显著性意义(P < 0.05),造模后2,4周差异无显著性意义(P > 0.05)。说明趋化因子信号通路在极早期膝关节骨关节炎的软骨下骨改变中起重要作用。     

青蒿琥酯改善软骨下骨破骨细胞介导的骨关节炎疼痛

文题释义：Netrin-1：发育中的轴突表现出朝向或远离外部引导线索的方向性偏向生长,Netrin-1是在脊椎动物中发现的第一个轴突导向分子,在4种经典的轴突导向家族蛋白(Netrins、Slits、Ephrins和Semaphorins)中,Netrin-1具有最强的化学引诱能力来促进轴突延伸,其对轴突导向、细胞迁移、形态发生和血管生成具有很强的趋化功能。 降钙素基因相关肽：是37个氨基酸神经肽,在外周和中枢神经系统中具有多种生物学功能,降钙素基因相关肽广泛分布于周围和中枢神经系统的伤害性途径中,其受体也在疼痛途径中表达,在40%-50%的背根神经节神经元中发现了降钙素基因相关肽样免疫反应(CGRP-LI)。 背景：研究表明,破骨细胞通过分泌netrin-1诱导软骨下骨的感觉神经异常长入,导致骨关节炎动物模型痛阈减低,由此推测抑制破骨细胞的骨吸收作用可缓解感觉神经介导的疼痛症状。 目的：探讨青蒿琥酯能否通过抑制软骨下骨破骨细胞活性进而减少感觉神经支配,为研究青蒿琥酯对骨关节炎镇痛提供实验依据。 方法：将C57BL/6J雄性小鼠随机分为假手术组、安慰剂组和青蒿琥酯组,每组10只;假手术组仅切开小鼠右膝关节囊不损伤其他结构,术后无其他干预;其他2组通过右膝前十字韧带横断术构建骨关节炎模型,青蒿琥酯组术后给予腹腔内注射青蒿琥酯(每日100 mg/kg),安慰剂组术后给予腹腔内注射相等体积的5%NaHCO₃。术后14 d进行足印迹分析,ELISA检测各组小鼠外周血血清TRAcP5b、cathepsin K和CTX-Ⅰ水平,取各组小鼠膝关节标本进行番红固绿染色及组织学评分、抗酒石酸酸性磷酸酶染色、netrin-1及CGRP免疫组化染色。 结果与结论：①右后爪同侧接触面积百分比：假手术组和青蒿琥酯组高于安慰剂组(P < 0.05);假手术组与青蒿琥酯组之间差异无显著性意义(P > 0.05);②小鼠血清TRAcP5b、cathepsin K和CTX-Ⅰ水平组间差异均无显著性意义(P > 0.05);③基于番红固绿染色的软骨组织学评分：假手术组和青蒿琥酯组低于安慰剂组(P < 0.05),假手术组与青蒿琥酯组之间差异无显著性意义(P > 0.05);④抗酒石酸酸性磷酸酶染色：假手术组、青蒿琥酯组抗酒石酸酸性磷酸酶染色阳性破骨细胞量低于安慰剂组(P < 0.05),假手术组与青蒿琥酯组之间差异无显著性意义(P > 0.05);⑤与安慰剂组相比,假手术组、青蒿琥酯组软骨下骨中netrin-1及CGRP阳性感觉神经减少(P < 0.05),而这2项指标在青蒿琥酯组与假手术组之间差异无显著性意义(P > 0.05);⑥结果表明,青蒿琥酯通过抑制软骨下骨破骨细胞分泌netrin-1改善了感觉神经介导的疼痛,具有可缓解骨关节炎疼痛的治疗潜力。 ORCID: 0000-0002-1569-7037(沙力塔娜提·乌尔曼别克) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程