壮医药线点灸通过PI3K/Akt/mTOR信号通路调节MMP对膝骨性关节炎大鼠的治疗作用

摘要

目的通过观察壮医药线点灸对膝骨性关节炎(KOA)模型大鼠的治疗效果,探讨磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路调节基质金属蛋白酶(MMP)影响KOA炎症反应作用机制。方法将60只大鼠随机为对照组、模型组、药线组,雌雄各一半,每组20只,模型组和药线组膝关节注射木瓜蛋白酶,建立大鼠KOA模型,对照组注射等量生理盐水,药线组进行壮医药线点灸治疗。体外培养大鼠膝骨关节软骨细胞,并分为正常组、实验组和实验+LY组,苏木素-伊红(HE)染色观察各组关节软骨组织形态变化,用免疫蛋白印迹法检测大鼠软骨组织及细胞中磷酸酶与张力蛋白同源物(PTEN)、Akt、p-Akt、mTOR和MMP-13蛋白的相对表达量,用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测关节液中炎症因子肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β、IL-6含量。结果对照组软骨细胞分布均匀,软骨层平整,滑膜结构完整;模型组软骨细胞减少且排列杂乱,软骨层不平整;药线组关节软骨边缘不平整,软骨细胞排列杂乱;药线组软骨细胞增生且分布不均,关节软骨表面不规则欠光滑。3组关节软骨关节液的炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6含量差异均具有统计学意义(F=159.011,790.594,258.998;均P<0.05)。与模型组比较,对照组和药线组TNF-α、IL-1β、IL-6含量均显著降低(均P<0.05),且与对照组比较,药线组TNF-α、IL-1β、IL-6含量均显著升高(P<0.05)。建模成功后,3组关节软骨组织的PI3K、p-Akt、mTOR和MMP-13蛋白表达水平差异均具有统计学意义(F=200.099,462.172,28.451,583.269;均P<0.05);与模型组比较,对照组和药线组PI3K蛋白、p-Akt蛋白和mTOR蛋白的相对表达量均显著升高(均P<0.05),MMP-13蛋白相对表达量均显著降低(P<0.05),且与对照组比较,药线组PI3K蛋白、p-Akt蛋白和mTOR蛋白相对表达量均显著降低(均P<0.05),MMP-13蛋白相对表达量显著升高(P<0.05)。3组关节软骨细胞的PI3K、p-Akt、mTOR和MMP-13蛋白表达水平差异均有统计学意义(F=223.826,137.457,30.455,273.428;均P<0.05),与正常组比较,实验组和实验+LY组PI3K、p-Akt和mTOR的蛋白表达水平均显著降低(均P<0.05),MMP-13蛋白表达水平均显著升高(均P<0.05);且与实验组相比较,实验+LY组PI3K、p-Akt和mTOR的蛋白表达水平均显著降低(均P<0.05),MMP-13蛋白表达水平均显著升高(均P<0.05)。结论壮医药线点灸有效抑制炎症反应,其作用机制可能与PI3K/Akt/mTOR信号通路调节MMP-13的表达有关。