Wnt/β-catenin信号通路与自噬在骨关节炎软骨细胞中的相互作用

摘要

目的 明确雷帕霉素对骨关节炎中软骨细胞的影响,探讨在炎症环境下自噬对软骨细胞的影响.方法 选用8周龄小鼠造模.其中C57野生型健康雄鼠20只,随机分为内侧半月板失稳术(DMM)手术组与假手术组各10只,其中手术组与假手术组又分为接受雷帕霉素治疗组和生理盐水(NS)对照组各5只.SOST-/-基因敲除雄性小鼠全部接受DMM手术共10只,分为接受雷帕霉素(RAPASOST-/-)治疗组和生理盐水(NSSOST-/-)对照组各5只.细胞实验,首先采用IL-1β处理SW1353细胞24h模拟炎症刺激,再用20nM雷帕霉素干预24h.通过用Western blot测定ATG5、LC3、β-catenin蛋白表达量,运用RT-PCR技术检测分解代谢基因(MMP13、ADMAMTS5、CCL5、COX-2)表达情况,观察自噬与Wnt通路表达的相互影响.结果 DMM手术后同一种小鼠,经雷帕霉素治疗后Mankin评分低于生理盐水处理的对照组(P<0.01).雷帕霉素干预能够提高炎性刺激下的软骨细胞自噬因子ATG5、LC3表达水平(P<0.01).降低分解代谢基因MMP13、ADMAMTS5、CCL5、COX-2 mRNA和Wnt通路β-catenin蛋白的表达量(P<0.01).而过度激活的Wnt通路也会反过来抑制自噬,表现为自噬因子LC3的降低(P<0.01).结论 激活Wnt信号通路的小鼠在DMM后表现出更为严重的关节损伤,雷帕霉素能通过激活软骨细胞的自噬抑制炎症状态细胞分解代谢基因的过度表达,并可抑制炎症状态软骨细胞中被激活的Wnt/β-catenin信号通路.