从Wnt/β-catenin信号通路探讨益气养血方干预骨关节炎软骨退变的机制

Osteoarthritis (OA) is a most common degenerative osteoarthropathy in middleaged and elderly people which has become the focus of global public health.The latest research shows that the Wnt/beta-catenin signaling pathway plays an extremely important role in the pathogenesis of osteoarthritis,which has close relationship with the formation and differentiation of cartilage and bone,and may be as a new target for the treatment of osteoarthritis.Previous research has suggested that Yiqi Yangxue Recipe has good clinical curative effect in osteoarthritis（Deficiency of Qi and Blood）.It can promote the proliferation and differentiation of cartilage cells,and can prevent the degeneration of articular cartilage by regulating the expression of related downstream target genes(COL-10 and Aggrecan) in wnt/beta-catenin signaling pathway.According to the research results,we put forward a scientific hypothesis on Yiqi Yangxue Recipe which may prevent osteoarthritis cartilage degenerated through regulating cartilage metabolism,chondrocyte proliferation,differentiation and apoptosis by mediating Wnt/beta-catenin signaling pathways.In order to reveal some molecular mechanism of Yiqi Yangxue Recipe and provide the theoretical basis for its treatments in osteoarthritis,we will study the regulation of Yiqi Yangxue Recipe to Wnt/beta-catenin signaling pathways on the spontaneous STR/ort mice osteoarth ritis model and the mice degenerated chondrocyte in vitro culture by using tissue pathology,cytobiology, molecular biology detecting techniques and so on.

骨关节炎（OA）是中老年人最常见的退变性骨关节病，已成为全球公共卫生关注的热点。最新研究表明Wnt/β-catenin信号通路在OA发生、发展中起着极其重要的作用，它与软骨和骨的形成和发展关系密切，可作为治疗OA的新靶点。前期研究表明，益气养血方对OA（气血两虚证）有较好的疗效，能调控Wnt/β-catenin信号通路相关下游靶基因X型胶原、蛋白聚糖的表达，促进软骨细胞增殖、分化，有防治关节软骨退变的作用。本研究在此基础上，提出益气养血方可能介导Wnt/β-catenin信号通路调控软骨代谢、软骨细胞增殖、分化与凋亡而发挥抗OA软骨退变的科学假说。以自发性STR/ort小鼠OA模型及体外培养的小鼠退变软骨细胞模型为研究对象，采用组织病理学、细胞学、分子生物学等方法，探讨益气养血方对Wnt/β-catenin信号通路的调控作用，揭示该方抗OA软骨退变的部分分子机制，为其治疗OA提供理论依据。

为揭示益气养血方抗骨关节炎（OA）软骨退变的机制，本项目探讨了该方对大鼠膝骨关节炎（KOA）模型膝关节软骨组织、体外培养的IL-1β诱导的大鼠膝关节软骨细胞及Wnt/β-catenin信号通路主要因子的影响，从Wnt/β-catenin信号通路调控作用角度，揭示了益气养血方治疗OA的部分分子机制及可能主要作用靶点。项目发表论文9篇，出版专著4部。.1. 建立了骨关节炎（OA）动物模型.目前缺乏基于Wnt/β-catenin信号通路研究的经典动物模型，研究采用关节腔注射木瓜蛋白酶、Ⅱ型胶原蛋白酶、碘乙酸钠、改良Hulth法建立大鼠KOA模型，通过生理、病理和形态学等相关指标观测，选择改良Hulth 法建立SD大鼠KOA模型为本项目研究的动物模型。.2. 探讨了益气养血方介导Wnt/β-catenin信号通路干预KOA模型大鼠膝骨关节软骨退变的机制.益气养血方能改善KOA模型大鼠膝关节软骨病理损伤，上调Wnt/β-catenin 信号通路上游抑制因子SFRP3 、WIF-1产生水平，下调Wnt4水平及下游靶基因β-catenin、BMP-2、BMP-4 mRNA及蛋白的表达水平，推测其调控Wnt/β-catenin 信号通路平衡，促进上游抑制因子WIF-1、SFRP3的释放，抑制促进因子Wnt4的产生，下调下游靶基因β-catenin 、BMP-2、BMP-4 mRNA及蛋白的表达，抑制软骨细胞凋亡，可能是该方治疗OA的作用机制之一及主要作用靶点。.3. 探讨了益气养血方介导Wnt/β-catenin信号通路干预大鼠膝关节软骨细胞OA模型退变的机制.建立IL-1β诱导的大鼠膝关节软骨细胞OA模型。研究结果显示，益气养血方能促进退变软骨细胞的增殖，抑制其凋亡，下调Wnt/β-catenin 信号通路下游靶基因β-catenin、WISP-1、MMP-1、MMP-13 mRNA及蛋白的表达水平，推测其介导Wnt/β-catenin 信号通路，下调下游靶基因β-catenin、WISP-1、MMP-1、MMP-13 mRNA及蛋白的表达，促进软骨细胞增殖，抑制软骨细胞凋亡及基质降解，可能是其治疗OA的作用机制之一。.本项目研究初步阐释了益气养血方防治OA的现代科学内涵，为该方临床治疗OA提供了理论依据，并可能为研发OA中药院内制剂、中药新药奠定了理论基础。