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作者:伏厚宇;李晓辰;龚子健;揭立士;刘江宇;陈颖琦;王培民;
单位:南京中医药大学附属医院/江苏省中医院;南京中医药大学第一临床医学院;
摘要:目的 从环鸟苷酸-腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激蛋白(STING)信号通路探讨膝痹宁治疗膝骨关节炎软骨损伤的可能作用机制。方法 将50只C57BL/6J小鼠随机分为假手术组、模型组、膝痹宁低剂量组、膝痹宁高剂量组、膝痹宁高剂量+激动剂组,每组10只。除假手术组外,其余各组小鼠采用半月板失稳术构建膝骨关节炎小鼠模型。术后2周,膝痹宁低、高剂量组分别给予3.58、14.32 g/(kg·d)膝痹宁汤剂灌胃给药,膝痹宁高剂量+激动剂组使用14.32 g/(kg·d)膝痹宁汤剂灌胃后,按25 mg/kg腹腔注射2,5-己酮可可碱,假手术组与模型组给予5 ml/(kg·d)生理盐水灌胃,每日1次,各组均连续干预4周。采用ELISA法检测各组小鼠血清肿瘤坏死因子α (TNF-α)、白细胞介素1β (IL-1β)、白细胞介素6 (IL-6)表达水平;苏木素-伊红、番红O-固绿染色观察软骨组织病理变化,并根据Mankin评分标准对病理变化进行评分;Western Blot法和qPCR法分别检测软骨组织基质调控相关指标[基质金属蛋白酶3 (MMP3)、基质金属蛋白酶13(MMP13)、含血小板反应蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶5(ADAMTS5)、Ⅱ型胶原(COLⅡ)、聚集蛋白聚糖(Aggrecan)]水平及cGAS-STING通路相关指标(cGAS、STING)蛋白水平及mRNA表达。结果 与假手术组比较,模型组小鼠软骨边缘破坏严重,Mankin评分升高,COLⅡ、Aggrecan蛋白及mRNA表达水平降低,cGAS、STING、MMP3、MMP13、ADAMTS5蛋白及mRNA表达水平升高(P<0.01);与模型组比较,各干预组小鼠血清IL-6、IL-1β、TNF-α水平均降低(P<0.01);与膝痹宁高剂量组比较,膝痹宁低剂量组及膝痹宁高剂量+激动剂组IL-6、IL-1β、TNF-α水平均升高(P<0.01)。与模型组比较,膝痹宁低、高剂量组和膝痹宁高剂量+激动剂组小鼠软骨病理改变减轻,Mankin评分降低,COLⅡ、Aggrecan蛋白及mRNA表达水平升高,cGAS、STING、MMP3、MMP13、ADAMTS5蛋白及mRNA表达水平降低(P<0.01);与膝痹宁高剂量组比较,膝痹宁高剂量+激动剂组小鼠软骨边缘破坏,Mankin评分升高,COLⅡ、Aggrecan蛋白及mRNA表达水平降低,cGAS、STING、MMP3、MMP13、ADAMTS5蛋白及mRNA表达水平升高(P<0.01)。结论 膝痹宁可能通过抑制cGAS-STING通路,降低基质降解相关蛋白,升高基质组成相关蛋白,从而改善膝骨关节炎软骨损伤。
关键词:膝骨关节炎;;软骨损伤;;膝痹宁;;环鸟苷酸-腺苷酸合成酶;;干扰素基因刺激蛋白;;基质金属蛋白酶
基金资助:国家自然科学基金(82305276);; 江苏省中医药科技发展项目(QN202105);; 江苏省中医院膝关节骨关节炎临床医学创新中心(Y2023zx05);; 江苏省医学重点学科(实验室)培育单位(JSDW202252);; 江苏省高等学校大学生创新创业训练计划(202410315091Y)