Wnt/β-catenin信号传导系统在骨关节炎发病中的分子机制研究

骨关节炎（OA）严重影响关节功能，但发病机制研究缺乏根本突破。Wnt信号通路在胚胎发育、肿瘤发生中起着关键作用，目前发现在OA中也有重要作用。以正常和OA的关节软骨和软骨细胞，以及自发性OA模型STR/ort小鼠为对象，采用免疫沉淀、原位杂交、real time PCR、重组腺病毒、RNAi、显性负突变体等技术，观察Wnt3a和通路的关键分子LRP5、DKK-1、GSK-3β、β-catenin、TCF-4的表达差异，以及与TGFβ-1、IGF-1、IL-1β、TNFα、MMP13的相关性；并通过基因转染、基因沉默等方法增强或抑制Wnt/β-catenin信号通路，观察对细胞表型、周期、增殖、凋亡等生物学行为的影响，检测对软骨相关基因转录活性、蛋白表达的调控，明确Wnt/β-cateni信号通路与OA相关的两大信号途径MAPK和NF-κB的相互关系，揭示Wnt信号通路在OA发病机制中的作用

骨关节炎（OA）严重影响关节功能，但发病机制研究缺乏根本突破。Wnt信号通路在胚胎发育、肿瘤发生中起着关键作用，目前发现在OA中也有重要作用。本课题以人和小鼠的正常和骨关节炎的关节软骨和软骨细胞为研究对象，采用免疫沉淀、原位杂交、real time PCR、重组腺病毒、RNAi等技术，观察Wnt3a和通路的关键分子β-catenin、TCF-4、DKK的表达差异，以及与TGFβ-1、IGF-1、IL-1β、TNFα、MMP13的相关性；并通过基因转染、基因沉默等方法增强或抑制Wnt/β-catenin信号通路，观察对细胞表型、周期、增殖、凋亡等生物学行为的影响，检测对软骨相关基因转录活性、蛋白表达的调控。结果发现，骨关节炎软骨中Ⅱ型胶原和aggrecan表达明显减少，促软骨分解代谢因子IL-1β、TNFα、MMP13表达明显增强；wnt3a、β-catenin的表达也比正常软骨表达升高，但DKK-1的表达无明显变化；经典的骨关节炎核转录因子NF-κB明显增高，与wnt3a、β-catenin存在一定的相关性。激活细胞模型的Wnt/β-catenin信号通路，能增强TCF的转录活性，并能更好地维持骨关节炎软骨细胞的正常形态和蛋白多糖的表达；而Wnt3a siRNA可显著抑制TCF的表达，但正常软骨细胞和骨关节炎软骨细胞的形态、Ⅱ型、Ⅹ型胶原蛋白变化不明显，说明了Wnt3a在软骨细胞作用通路中所起的作用比较复杂，需进一步探索研究。