OPG/RANKL/RANK系统在关节软骨细胞分化阻滞解除及骨性关节炎发病中的作用

关节软骨细胞分化阻滞解除参与了骨性关节炎的发生和发展，但关节软骨细胞分化阻滞解除的机制目前所知甚少。本课题首先从分子生物学水平检测半月板切除后大鼠膝关节退变关节软骨内OPG/RANKL/RANK、软骨分化标记物X型胶原/MMP-13/ALP的表达变化；其次观察外源性OPG、RANKL作用后体外培养的大鼠膝关节软骨细胞增殖、肥大、凋亡以及软骨细胞分化标记物X型胶原/MMP-13/ALP的表达变化，分析可能参与的信号传导途径；最后通过基因转染技术探讨OPG对关节软骨细胞分化和骨性关节炎病理过程的影响。通过本实验试图阐明OPG/RANKL/RANK系统在关节软骨细胞分化阻滞解除及骨性关节炎发病中的作用，从而为骨性关节炎的防治开辟新思路与新途径。

关节软骨细胞分化阻滞解除参与了骨性关节炎（OA）的发生和发展，本研究首先观察了OPG/RANKL/RANK系统在关节软骨分化阻滞解除及OA发病中的作用，体外实验中，观察到三维培养的软骨细胞采用rhOPG和RANKL刺激后，软骨细胞标志物collagenII和aggrecan，肥大标志物MMP-13，ColX和ALP，炎性因子IL-1β，IL -6和TNF-α，基质金属蛋白酶MMP-1，MMP -2和MMP-9，凋亡相关基因bax和bcl-2，信号途径NF-kB/c-JUN/ERK/p38的基因表达没有显著变化；对正常小鼠和OPG基因缺陷型小鼠软骨细胞表型标志物collagenII和aggrecan的基因表达分析，发现各组间没有明显差异；rhOPG可部分抑制5-氮杂胞苷诱导的SD大鼠膝关节软骨细胞凋亡。体内实验中，发现相较于正常小鼠，OPG基因缺陷小鼠（OPG+/-）软骨退变更为严重，关节软骨细胞分化表标记物ColX和MMP-13表达更为明显，关节软骨内细胞凋亡更为明显；在正常小鼠骨关节炎模型中，OPG/RANKL比例下降，而RANK/RANKL比例上调。对本部分研究结果分析，可以发现OPG/RANKL/RANK系统对OA关节软骨细胞的作用很可能主要在于OPG可以抑制OA软骨细胞的凋亡。. OPG/RANKL/RANK系统对骨具有显著地调节作用，可以加强成骨细胞的作用，同时能够抑制破骨细胞的功能。OA发病过程中软骨下骨转换活跃，软骨下骨的成骨细胞和破骨细胞均表现出功能异常，软骨下骨的异常改变极有可能引发或加剧关节疼痛和软骨退变。本研究观察到，在大鼠MIA OA关节疼痛模型中，通过抑制软骨下骨的损伤可以减缓OA关节负重性疼痛和疼痛标志物的表达；在大鼠MMT OA模型中（内侧半月板撕裂），软骨下骨的形态结构、材料密度与骨的内在质量表现出病程依赖性转变；唑来膦酸治疗能够缓解关节疼痛，延缓软骨退变；雷尼酸锶治疗有助于延缓关节软骨退变，改善软骨下骨的结构与质量。软骨下骨应作为OA防治的一个重要靶点。OPG/RANKL/RANK系统很可能将靶向OA的软骨下骨，进而对OA起到调节作用。. 本项目已顺利完成，截止目前发表SCI收录论文3篇，EI收录论文1篇，中文核心期刊论文2篇。