糖皮质激素诱导半月板细胞自噬机制研究

关节内注射糖皮质激素被广泛应用于骨关节炎治疗, 但有证据提示糖皮质激素可加速软骨细胞凋亡及软骨退变。我们推测自噬在细胞应对糖皮质激素刺激过程中起重要作用并在前期工作中证实了地塞米松可以诱导半月板细胞产生自噬, 但其诱导半月板细胞发生自噬的机制以及与退变的关系尚不明确。本课题首先在细胞水平分别从线粒体、内质网和死亡受体途径角度探究糖皮质激素诱导半月板细胞自噬的机理，并观察其对于半月板代谢及细胞外基质的影响，以及糖皮质激素受体抑制剂是否能拮抗其不良作用; 进一步采取膝关节退变动物模型在细胞和器官水平探讨糖皮质激素对于不同退变程度半月板的作用，并观察改变细胞基础自噬水平后半月板细胞对于糖皮质激素的应激变化; 然后使用RNA干扰技术观察DDIT/REDD1对糖皮质激素诱导半月板细胞自噬以及退变的影响，深入探讨糖皮质激素在半月板退变过程中的作用,为临床合理使用糖皮质激素提供理论依据和实验基础。

关节内注射糖皮质激素被广泛应用于骨关节炎治疗, 但有证据提示糖皮质激素可加速软骨细胞凋亡及软骨退变。我们推测自噬在细胞应对糖皮质激素刺激过程中起重要作用并在前期工作中证实了地塞米松可以诱导半月板细胞产生自噬, 但其诱导半月板细胞发生自噬的机制以及与退变的关系尚不明确。本课题首先在细胞水平分别从线粒体、内质网和死亡受体途径角度探究糖皮质激素诱导半月板细胞自噬的机理，并观察其对于半月板代谢及细胞外基质的影响，以及糖皮质激素受体抑制剂是否能拮抗其不良作用; 进一步采取膝关节退变动物模型在细胞和器官水平探讨糖皮质激素对于不同退变程度半月板的作用，并观察改变细胞基础自噬水平后半月板细胞对于糖皮质激素的应激变化; 然后使用 RNA 干扰技术观察DDIT/REDD1 对糖皮质激素诱导半月板细胞自噬以及退变的影响，深入探讨糖皮质激素在半月板退变过程中的作用,为临床合理使用糖皮质激素提供理论依据和实验基础。在实验中，我们发现糖皮质激素可以通过其受体对于线粒体能量代谢，内质网应激和死亡受体途径诱导细胞自噬。通过进一步实验，我们结果发现糖皮质激素对于线粒体中氧自由基（ROS）的上调作用是诱导自噬的主要途径；而对于内质网应激途径，我们的结果提示糖皮质激素主要是依靠抑制IP3R的活性，从而诱导半月板细胞发生自噬的。我们的结果还提示，通过主动激活半月板细胞自噬，半月板细胞能明显拮抗糖皮质激素对于其的促分解作用；相反，抑制自噬将会增强糖皮质激素对于半月板细胞的促退变作用。我们通过基因静默实验还发现，REDD1基因是糖皮质激素诱导半月板细胞发生自噬的重要途径之一，抑制REDD1能明显下调糖皮质激素对于半月板细胞的促自噬作用，上调细胞的凋亡水平以及细胞外基质分解代谢水平。有鉴于此，我们认为，长期使用糖皮质激素对于正常和退变的半月板组织有明显的促退变作用，而针对ROS和IP3R以及REDD1的调控，或是主动调控半月板组织的自噬水平的方法可能是拮抗糖皮质激素不良反应的潜在措施。