软骨下骨在创伤性骨关节炎的早期改变及其机制研究

Post-traumatic osteoarthritis (PTOA) is one of the most common types of OA affecting over 100 million people around the world, which is usually secondary to joint injury. It is characterized by cartilage degeneration, subchondral bone remodelling, sclerosis and osteophyte formation. The underlying mechanism remains unclear, thus there is no effective drug available. Joint arthroplasty is the only effective choice for patients with late OA. Recently, the role of subchondral bone in OA attracts more and more attention. Evidence suggested that subchondral bone changes might precede articular cartilage in the initiation of OA. Our previous results also suggested that subchondral bone changes in early PTOA is rapid and extreme. This proposal aims at the subchondral bone changes at different time-points in early PTOA and its relation with cartilage degeneration. Also, proteomics study of subchondral bone in consecutive time-points of early PTOA will be helpful in screening for disease related proteins and pathway. This study will enlarge our understanding of molecular mechanism underlying early subchondral bone changes in PTOA and lead to identification of biomarkers in early diagnosis and treatment.

创伤性骨关节炎（post-traumatic osteoarthritis，PTOA）是最常见的OA类型之一，在全球范围内累及的人群超过1亿，常继发于关节损伤，以软骨退变，软骨下骨重构、硬化、骨赘生成等为主要特征。其发病机制尚不清楚，故缺乏有效的治疗药物，关节置换是晚期患者的唯一选择，因此造成的医疗负担沉重。近年来，软骨下骨在OA发病中的作用倍受关注，许多证据提示，软骨下骨在 OA 发病中的改变可能早于软骨。我们前期研究结果也提示，软骨下骨在PTOA早期关节软骨尚未有明显病变时即在基因水平发生迅速而剧烈的改变。本课题拟深入探索PTOA早期不同时间点软骨下骨的改变及其与软骨退变之间的关系，并通过蛋白组学研究，获取PTOA早期不同时间点软骨下骨的差异表达蛋白谱，筛选可能与疾病相关的蛋白及信号传导通路，为进一步了解 PTOA 发病机制、寻找早期诊断与早期治疗的靶点提供了新的思路。

创伤性骨关节炎(post-traumatic osteoarthritis，PTOA)是最常见的OA类型之一，在全球范围内累及的人群超过1亿，常继发于关节损伤，以软骨退变，软骨下骨重构、硬化、骨赘生成等为主要特征。其发病机制尚不清楚，故缺乏有效的治疗药物。许多证据提示，软骨下骨在OA发病中的改变可能早于软骨。我们前期研究结果也显示，软骨下骨在PTOA早期关节软骨尚未有明显病变时即在基因水平发生迅速而剧烈的改变。在此基础上，我们利用小鼠DMM模型，深入探索PTOA早期不同时间点软骨下骨的改变及其与软骨退变的关系，并利用激光捕获显微切割技术获取小鼠软骨下骨组织并提取蛋白质进行质谱分析，获得PTOA早期软骨下骨的差异表达蛋白，并对Rb1cc1的功能和机制进行深入研究，发现抑制Rb1cc1对软骨细胞具有保护作用，且在成骨细胞中抑制Rb1cc1，对共培养的软骨细胞也具有保护作用。本项目进一步证实，软骨下骨在PTOA发病中的作用，及其对软骨退变的影响，通过对成骨细胞Rb1cc1作用的机制研究及其如何影响软骨的退变，对阐明PTOA的发病机制，寻找干预的靶点具有一定的科学意义。