人甲壳质酶蛋白40通过PI3K/Akt信号通路调控膝骨性关节炎兔软骨细胞的凋亡

摘要

背景:由于PI3K/Akt信号通路与骨组织生理代谢之间存在着密切的联系,而人甲壳质酶蛋白40(YKL-40)对乳腺癌发病机制中的PI3K/Akt信号通路具有一定调控作用,由此推测YKL-40可能通过PI3K/Akt信号通路对膝骨性关节炎软骨细胞凋亡进行调控。目的:研究YKL-40通过PI3K/Akt信号通路调控膝骨性关节炎兔软骨细胞凋亡的作用机制。方法:①将新西兰大白兔随机分为2组,膝骨性关节炎模型组采用前交叉韧带离断术制作右后膝骨性关节炎动物模型,正常对照组仅切开右后膝关节囊,造模后第6周取材并分离软骨细胞,予以软骨组织苏木精-伊红染色及Mankin组织学评分,同时免疫组化染色检测软骨细胞Ⅱ型胶原表达;②正常对照组兔第2代软骨细胞为正常对照组;将膝骨性关节炎模型组兔第2代软骨细胞分为4组,模型组仅予以含体积分数10%胎牛血清的高糖DMEM培养基培养,模型+YKL组培养基中加入100μg/L YKL-40干预,模型+LY组培养基中加入50μmol/L PI3K通路抑制剂LY294002干预,模型+YKL+LY组:培养基中加入100μg/L YKL-40和50μmol/L LY294002干预,采用免疫印迹法检测各组软骨细胞Ⅱ型胶原、基质金属蛋白酶13、Akt、p-Akt、P53、Bcl-2蛋白表达水平。结果与结论:①经软骨组织苏木精-伊红染色、Mankin组织学评分及软骨细胞Ⅱ型胶原免疫组化染色证实,膝骨性关节炎动物模型构建和软骨细胞培养均获得成功;②模型组Ⅱ型胶原、Bcl-2、p-Akt蛋白表达明显低于正常对照组(P0.05),但与模型+YKL组和模型+LY组比较有显著性差异(P0.05)。提示:YKL-40可通过激活活化PI3K/Akt信号通路,起到抑制兔膝骨性关节炎软骨细胞凋亡,加快软骨损伤修复和延缓软骨退行性改变的作用,可作为临床治疗膝骨性关节炎的新作用靶点。