KIAA1199在骨关节炎软骨基质降解中的作用及机制研究

Osteoarthritis (OA) is a common and frequently-occurring orthopaedic disease, characterized by cartilage degradation and its causes remain unclear. To explore key relative factors and drug targets is an important research direction of OA treatment. Recent studies reveal that the expression of KIAA1199 is increased in invasive tumor tissues and KIAA1199 may promote the catabolism of hyaluronic acid in skin fibroblasts. However, little is known about the role of KIAA1199 in OA. Our previous study found that: the levels of KIAA1199 were significantly higher in OA cartilage and serum than non-OA donors; KIAA1199 can regulate intra-cellular matrix metabolism, affecting the degrading enzyme expression and mediate the pathological process involved in cartilage destruction. In this study, we will take human chondrocytes, animal OA model and clinical specimens as objects to further investigate the role of KIAA1199 in the process of cartilage degradation and abnormal signal transduction. Gene silence and over-expression, signal pathway inhibitor and agonist as well as animal experimentation are used in this present study. Our study will further reveal the pathogenesis of OA, and provide new ideas for the treatment of OA.

骨关节炎（Osteoarthritis,OA）以软骨基质破坏为主要特点，是骨科的常见病和多发病，其发病机制仍不明确。探索关键的致病因子和药物作用靶点，是OA治疗研究的重要方向。近期研究表明：KIAA1199在侵袭性肿瘤组织中表达升高，且KIAA1199可促进皮肤成纤维细胞中透明质酸的分解。但是，KIAA1199在OA中的研究尚无报道。我们前期研究发现：OA患者关节软骨高表达KIAA1199，其血清KIAA1199水平较非OA患者显著上调；同时，KIAA1199调控软骨细胞内基质代谢及影响降解酶系统表达，从而参与OA软骨破坏的病理过程。本课题以人软骨细胞、动物模型及临床标本为研究对象，应用基因沉默与过表达、细胞信号通路抑制/激活、动物实验等方法深入研究KIAA1199在OA病程中对软骨基质代谢调控的分子机理和信号传导机制。本课题将进一步揭示OA的发病机制，为OA的治疗研究提供新的思路。

骨关节炎（Osteoarthritis,OA）是最常见的骨关节病，以软骨基质降解为主要特点，其具体发病机制仍不明确。OA 早期治疗以非甾体类抗炎药为主，可部分缓解患者的疼痛，但不能延缓病程进展。探索关键的致病因子和药物作用靶点，是OA治疗研究的重点。.本研究基于前期实验基础，利用体内外OA模型，通过实时荧光定量PCR、Western blotting、小干扰RNA、免疫荧光、组织学、免疫组化等评估KIAA1199在OA发病过程的作用及可能机制。.结果显示：与非OA患者关节软骨相比，OA患者关节软骨蛋白聚糖含量明显下调。KIAA1199在OA患者关节软骨中表达显著升高，且KIAA1199主要表达于软骨细胞的胞浆内。本研究发现OA患者血清中的KIAA1199水平也较非OA患者高，提示KIAA1199可能是OA诊断检测的一个潜在指标。另一方面，我们利用手术构建内侧半月板不稳定(DMM)的OA大鼠模型，在DMM术后的4周、6周、8周收集膝关节软骨，通过番红O染色证实，随着时间进展，关节软骨中的细胞外基质水平逐渐下降，关节磨损加重；同时利用Western blot以及免疫组化方法，我们发现随着时间进展，KIAA1199的表达呈上调趋势，提示KIAA1199参与了DMM诱导的关节软骨退变。体外OA模型中，我们发现， IL-1β干预软骨细胞后，ADAMTS-4/-5，MMP-1/-3/-13，炎性因子COX-2/iNOS表达明显上调。用小干扰RNA（KIAA1199-siRNA）沉默软骨细胞中KIAA1199的表达后，蛋白聚糖酶ADAMTS-4/-5以及组织金属蛋白酶MMP-13的表达显著下降，而软骨基质主要成分aggrecan和Ⅱ型胶原的表达显著上调。我们还发现，KIAA1199通过经典的Wnt/β-catenin信号通路调控关节软骨基质代谢。将软骨细胞中KIAA1199表达沉默后，Wnt/β-catenin通路的关键分子GSK3β、β-catenin、CyclinD1、MMP-13及ADAMTS-5表达显著下调，加入Wnt抑制剂DKK-1后，下调作用更为明显，而加入Wnt通路激动剂LiCl后，以上的关键分子表达再次上调。这些研究提示Wnt/β-catenin通路在KIAA1199参与关节软骨基质降解过程中起重要作用。.综上所述，KIAA1199是OA治疗研究的一个潜在靶点。