目的：利用Affymetric Human gene1.0基因表达谱芯片对COX-2选择性抑制剂塞来昔布对关节软骨细胞在炎性状态下PGE2合成相关基因表达谱的改变进行研究,为塞来昔布的作用机制提供基因学数据,并验证基因表达谱芯片筛选COX-2及PGE2相关基因表达差异的可靠性。 方法：收集3例关节软骨组织标本,其中2例来源于全膝关节置换术、1例来源于正常关节软骨,分离培养软骨细胞。将每株细胞分为阴性对照组、阳性对照组(IL-1β刺激)、药物干预组(塞来昔布+IL-1β刺激)。低温保存后提取总RNA,分别标记荧光探针后与Affymeitric Human gene1.0基因表达谱芯片杂交。杂交后进行图像扫描和数据分析,分别比较阳性对照组与阴性对照组、药物干预组与阳性对照组,筛查出软骨细胞中与COX-2及PGE2代谢相关的差异表达基因,并使用Real-time PCR及ELISA技术对COX-2及PGE2相关基因筛查结果进行验证。 结果：第一部分:芯片筛查结果1)3株细胞的阳性对照组与阴性对照组筛选出共同差异表达基因212条,这些基因涉及细胞外基质合成与降解基因、免疫与炎症反应基因、细胞增殖与凋亡基因等。其中与COX-2及PGE2代谢相关的差异表达,分别为:PTGS2(编码COX-2)、PTGES(编码微粒体PGE合酶)、PTGER4(编码PGE2受体EP4)、MMP13(编码MMP13)基因上调,PTGS1(编码COX-1)基因下调。2)3株细胞的药物干预组与阳性对照组筛选出共同差异表达基因156条,其中与COX-2及PGE2代谢相关的差异表达基因,PTGS2、PTGES、PTGER4、MMP13表达下调;PTGS1基因上调。第二部分:通过RT-PCR及ELISA实验验证IL-1β能激活COX-2、PGE2及EP4的表达,进而促进软骨分解代谢相关MMP的表达;而塞来昔布能够抑制COX-2、PGE2、EP4的表达,减少MMP13表达,但对于PGE2受体EP2的表达无影响。 结论：IL-1β能激活COX-2、PGE2、EP4的表达,促进关节炎症的发生及软骨分解代谢;塞来昔布抑制COX-2活性减少PGE2生成的同时,能够调控COX-2、PGE2、EP4基因的表达,从而起到抗炎软骨保护作用。
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