HMGB1/RAGE通路调节血管化在颞下颌关节骨关节炎中的作用机制

Temporomandibular joint osteoarthritis (TMJ OA) is a common disease, but the cause is unknown. This project will focus on the regulatory mechanism of angiogenesis during TMJOA. Based on the early discovery of high mobility group box protein 1 (HMGB1) in TMJOA tissues, this project will study HMGB1 and receptor for advanced glycation end-products (RAGE) in TMJOA angiogenesis. The expression of HMGB1 / RAGE pathway will be studied in TMJOA tissues and the role of HMGB1 / RAGE pathway in TMJOA will be analyzed by clinical research. And then in vitro studies will be performed to investigate the detailed mechanism of HMGB1 / RAGE pathway in TMJOA angiogenesis. Finally the role of HMGB1 / RAGE pathway was investigated in TMJOA and TMJ inflammation animal models. Through this project, the role of HMGB1 / RAGE pathway in TMJOA angiogenesis will be discovered and the new treatment for TMJOA might be appeared.

颞下颌关节骨关节炎（temporomandibular joint osteoarthritis，TMJOA） 是临床常见病，但病因不明。本课题从TMJOA血管化入手，分析TMJOA中血管化的调控机制。在前期发现血管化调控因子高迁移率族蛋白1（high mobility group box 1，HMGB1）在TMJOA中表达增高的基础上，本课题系统研究HMGB1与其受体RAGE在TMJOA血管化中的作用。通过临床研究，分析HMGB1/RAGE通路在TMJOA中的表达特点，进而在体外分析HMGB1/RAGE通路对TMJOA血管化的调控作用。最后通过TMJOA及TMJ炎症动物模型，在体研究HMGB1/RAGE通路在TMJOA演变中的调控作用。最终通过本课题明确HMGB1/RAGE通路介导的血管化过程参与TMJOA发生和发展中的具体机制，并为治疗TMJOA提供新的思路。

颞下颌关节骨关节炎（temporomandibular joint osteoarthritis，TMJOA） 是临床常见病且病因不明。本课题围绕HMGB1，分析其在TMJOA发生及进展中的作用。临床研究发现TMJOA患者关节滑液HMGB1含量增高，关节病变组织标本中HMGB1有阳性染色。本项目成功获得原代大鼠髁突软骨细胞并顺利传代。发现IL-1β刺激后大鼠髁突软骨细胞中HMGB-1及其受体TLR2、TLR4的表达增高，应用透明质酸可降低髁突软骨细胞中HMGB-1及其受体TLR2、TLR4的表达，为临床应用透明质酸治疗TMJOA提供理论基础。本项目完成多种TMJOA相关动物模型的建立，包括关节盘穿孔诱导的TMJOA大鼠模型，关节腔注射福氏完全佐剂（CFA）诱导TMJ炎症大鼠模型，注射碘乙酸钠（MIA）构建TMJOA C57小鼠模型。组织学检查证实MIA诱导TMJOA模型颞下颌关节面出现明显退行性改变和关节软骨糖胺多糖减少。Micro-CT分析发现MIA诱导TMJ出现退变，包括髁突骨质破坏，囊性变，骨密度降低等。在关节盘穿孔模型中髁突软骨中HMGB1、RAGE和TLR4阳性染色显着增加。对照组中HMGB1主要在细胞核中表达，而在OA组中，HMGB1不仅在细胞核中表达，而且在细胞质和细胞外基质中更明显表达。进一步体外实验也发现HMGB1可以诱导TMJ软骨细胞及关节盘细胞RAGE, TLR4, MMP3 和 IL-6的表达增加。Micro-CT分析发现HMGB1抑制剂可以减缓MIA诱导的TMJOA模型中TMJ退变。细胞实验发现HMGB1可以通过TMJ软骨细胞和关节盘细胞TLR4和RAGE受体结合后选择性激活NF-κB p65信号通路发挥作用，软骨细胞中还可以通过激活AKT通路发挥作用。本项目发现netrin-1在TMJOA患者滑液中浓度升高，并与疾病严重程度有相关性。通过Von Frey试验，检测MIA建模后动物的行为变化。发现建模后第7天，动物运动最受限。进一步通过组织学染色发现，在建模第二周时，TMJ中netrin-1的阳性表达相对较高，后逐渐减少。细胞学实验发现，raw264.7细胞系体外诱导后向破骨细胞分化，可以表达netrin-1及其受体unc5B，揭示netrin-1可能参与TMJOA的退行性改变。本项目为理解TMJOA的发生及治疗提供了新的思路。