TWEAK/Fn14在骨关节炎软骨基质降解中的作用

骨关节炎（OA）软骨细胞外基质降解是造成关节破坏的关键因素，其机制是该领域研究的热点之一。造成基质降解的具体机制不清，多种趋化因子和炎症因子参与这一过程。在其他疾病中研究发现肿瘤坏死因子样凋亡的微弱诱导剂（TWEAK）结合受体Fn14后可活化NF-κB，进而促进RANTES、MMPs等多种炎症因子和趋化因子的产生，故推测TWEAK/Fn14活化与OA的软骨基质降解相关。本课题组前期研究已经证实TWEAK及Fn14在OA滑膜细胞上的高表达，故准备进一步从体内、外探讨OA软骨细胞外基质降解的分子机制。本课题将建立OA的动物模型和OA病人软骨细胞体外培养，通过ELISA、Western blot、激光共聚焦显微成像、免疫组化等方法，以TWEAK/Fn14为靶点，研究改变其表达或中和其作用后对软骨细胞外基质的影响以及对下游分子NF-κB、RANTES、MMPs等的影响，为治疗OA探索一种新的策略。

骨关节炎（Osteoarthritis,OA）是一种最常见的关节疾病，关节软骨的破坏是OA的标志性特征，而OA关节软骨的降解是通过多种的细胞因子介导的。在其他疾病中研究发现肿瘤坏死因子样凋亡的微弱诱导剂（TWEAK）结合受体Fn14后可活化NF-κB，进而促进RANTES、MMPs等多种炎症因子和趋化因子的产生，故推测TWEAK/Fn14活化与OA的软骨基质降解相关。.本课题组获基金委资助后，开展了如下工作：（1）检测了骨关节炎患者血浆细胞因子水平变化及意义；（2）建立软骨细胞体外培养体系；（3）观察TWEAK分子在软骨细胞的表达；（4）研究不同浓度TWEAK诱导体外培养的OA软骨细胞合成细胞因子；（5）建立了兔膝骨关节炎模型，并研究了姜黄素的作用；（6）研究了姜黄素对OA软骨细胞增殖及分泌细胞因子的影响； .研究结果显示：（1）IL-18, RANTES在RA组高于OA组，OA组高于骨折组；IL-21在RA组高于OA组和骨折组，IL-21与IL-18变化呈正相关性；（2）OA关节软骨成功培养并传代的总成活率为71.4%；（3）TWEAK在OA软骨细胞中广泛表达，主要定位于细胞浆；（4）TWEAK终浓度为50、100µg/L时，诱导OA软骨细胞合成MMP-9，细胞增殖无明显影响，TWEAK和IL-1β组诱导MMP-13表达增加；TWEAK和IL-1β组与TWEAK和TNF-α组诱导IL-6表达增加。（5）实验动物25只，成功构建兔膝骨关节炎模型；（6）姜黄素腹腔注射（浓度为50mg/kg.d）2周后，Mankin评分、TNF-α、 Ⅱ型胶原和MMP-9表达从空白对照组-姜黄素组-关节炎组逐步递增；姜黄素组血清中IL-1β、IL-6、IL-17、MMP-13、KS的水平较关节炎组降低；（7）姜黄素在40umol/L浓度以上对OA软骨细胞增殖具有明显抑制作用(P<0.05)。.研究结果表明，成功地建立了OA的动物模型和OA病人软骨细胞体外培养体系，明确了骨关节炎患者血液中和软骨细胞中目的基因的表达，通过重组人TWEAK对体外培养软骨细胞的作用，证实了TWEAK可以影响细胞因子表达，从而导致炎症的发生和细胞外基质的降解，姜黄素可以通过影响细胞因子的表达治疗OA，为治疗OA探索了一种新的策略。