细胞色素p450 EET/sEH通路抗骨性关节炎作用及机制研究

Osteoarthritis is a degenerative joint disease and one of the most common disease worldwide, which is also one of the important reason for causing disability. Because of the aging population, it has been a serious threat to the public health. Epoxyeicosatrienoic acids (EETs) produced by Cytochrome P450 metabolizing arachidonic acid (AA) have a wide range of biological functions in multiple tissues and organs. EETs can suppress inflammation and pain induced by inflammation, EETs also have the function of inhibiting apoptosis. In our previous reserch, we used EETs on the bone system and found they could improve it significantly in the osteopenic mouse suppresse multiple signaling pathways, such as MAPKs, NF-κB and ROS, they could decrease the pro-inflammation cytokine levels in the serum, moreover, could also promote osteogenesis in osteoblast cell line. As osteoarthritis is related to subchondral bone remodeling actived by osteoclasts, and the damage to the articular cartilage caused by Synovitis, pro-inflammation cytokine or ROS can also initiate osteoarthritis. We propose taking EETs into the study of osteoarthritis to explore the effects of EETs on the orientated differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells, what’s more, we explore the effects and function mechanism of EETs on the chondrocytes and synoviocytes and determine the effect in osteoarthritis model. Furthermore, we initially analyse the relationship of EETs and clinical osteoarthritis patients.

骨性关节炎是退行性关节病变，是一种全世界最常见的疾病，也是致残的重要原因之一。由于社会人口老龄化，其已成为严重危害健康的公共卫生问题。花生四烯酸细胞色素P450表氧化酶代谢物表氧化二十碳三烯酸（EETs）在多种组织和器官中具有非常广泛的生物学功能。其中具有抑制炎症及其所引起的疼痛的效果，还可抑制细胞凋亡。我们在前期研究中将EETs应用于骨组织领域，发现其可以明显改善小鼠骨质疏松，有效抑制多个信号通路途径，包括MAPKs，NF-κB和ROS；可降低血清中促炎因子的水平；还具有促进成骨细胞系成骨分化的作用。鉴于骨关节炎的发生与破骨细胞的活化所致的软骨下骨的重塑及滑膜炎症、促炎因子与ROS对关节软骨的损伤有关。本课题拟将EETs研究于骨关节炎，探讨EETs对骨髓间充质干细胞定向分化及软骨细胞和滑膜细胞的影响及作用机制，在骨关节炎模型中研究其作用效果，初步分析其与临床骨关节炎患者的关系。

研究背景：骨性关节炎是退行性关节病变，是一种全世界最常见的疾病，也是致残的重要原因之一。花生四烯酸细胞色素P450表氧化酶代谢物表氧化二十碳三烯酸（EETs）具有抑制炎症及其所引起的疼痛的效果，还可抑制细胞凋亡。我们前期研究发现EETs可以明显改善小鼠骨质疏松，有效抑制多个信号通路途径，包括MAPKs，NF-κB和ROS；可降低血清中促炎因子的水平；还具有促进成骨细胞系成骨分化的作用。本课题拟将EETs研究于骨关节炎，探讨EETs对骨髓间充质干细胞定向分化及软骨细胞和滑膜细胞的影响及作用机制，在骨关节炎模型中研究其作用效果，初步分析其与临床骨关节炎患者的关系。. 研究内容：（1） 体外检测 EETs 对骨髓间充质干细胞定向分化的影响。（2） 体外检测 EETs 对软骨细胞的影响和对滑膜细胞的增殖及分泌炎性因子的影响效果。（3） 在既往的研究基础上进一步探讨 EETs 改善骨质疏松的作用的机制。（4） EETs 在骨关节炎模型大鼠中的作用。（5） EETs 与骨关节炎、滑膜炎的相关性。. 重要结果及关键数据：（一） 成功构建小鼠类风湿性关节炎模型（CIA）和骨关节炎模型（DMM）。（二）EETs在类风湿性关节炎中的作用：（1）EETs减轻小鼠类风湿关节炎病情和骨质破坏。（2）EETs通过抑制炎症通路来缓解类风湿性关节炎。（三）EETs对成骨效应的影响：EETs具有促成骨作用。（四）EETs对软骨细胞的作用：（1）EETs对小鼠原代软骨细胞增殖活性无影响。（2）EETs抑制软骨分解代谢相关基因表达。（3）EETs的抑制剂sEHi对小鼠原代软骨细胞增殖活性无影响。（4）sEHi抑制软骨分解代谢相关基因表达。（5）EETs抑制小鼠骨关节炎软骨破坏。（6）sEHi抑制剂软骨分解合成代谢指标没有明显影响。（7） sEHi抑制剂没有增加软骨细胞外基质的表达。. 科学意义：该项目研究结果证明EETs在风湿性关节炎和骨关节炎中起重要作用，可以减轻和改善风湿性关节炎的症状和病理特征，减少骨关节炎的软骨破坏，并从机制上进行了探究，为以后类风湿性关节炎和骨关节炎的新药制备和临床治疗提供了新的思路和依据。