TFDG对IL-1β诱导大鼠软骨细胞炎性损伤的保护作用及机理研究

摘要

骨关节炎是最常见的退行性关节疾病，且随年龄增长其发病率明显增加，严重影响着中老年人的关节功能及生活质量。关节软骨损伤和丢失是骨关节炎病理进展的关键。炎症因子如白介素-1β(IL-1β)能够通过一系列级联反应，引起软骨损伤和炎症反应，在骨关节炎软骨损伤中尤为重要。植物有效成分治疗骨关节炎历史可追溯上千年。流行病学研究表明长期饮用红茶对关节软骨具有保护作用。茶黄素双没食子酸酯(TFDG)是红茶多酚的主要活性成分，在炎症调节方面具有丰富的生物学活性。研究TFDG对软骨细胞炎性损伤的保护作用，可为其预防、治疗骨关节炎提供理论参考。因此，本研究采用白介素-1β(IL-1β)对体外分离培养的大鼠软骨细胞进行诱导，建立骨关节炎炎性损伤模型，探讨TFDG对IL-1β诱导大鼠软骨细胞炎性损伤的调节作用，并研究其内在机制。相关研究结果如下:
　　荧光显微镜下可见，大鼠软骨细胞经Ⅱ型胶原免疫荧光染色及蛋白聚糖甲苯胺蓝染色呈阳性，说明实验培养的细胞是软骨细胞。细胞形态观察发现IL-1β可明显损伤正常大鼠软骨细胞形态。CCK-8、实时荧光定量PCR、酶联免疫吸附实验及免疫印迹技术检测结果显示，IL-1β可降低细胞活力(P＜0.01)，增加炎性因子IL-1β、IL-6和COX-2的表达(P＜0.001)，促进炎性改变的发生。说明IL-1β能够引起大鼠软骨细胞形态及功能损伤，炎性损伤模型构建成功。
　　CCK-8检测结果显示，TFDG浓度在75、100μM时，细胞活力较空白组明显减弱(P＜0.05); TFDG浓度在0～50μM时不仅能够增强正常大鼠软骨细胞活力（P＜0.05），还可阻断IL-1β对炎症软骨细胞活力的影响(P＜0.01)。TFDG能够显著降低IL-1β诱导的大鼠软骨细胞中炎症相关因子IL-1β、IL-6、COX-2的表达（P＜0.05），且极显著促进细胞增殖(P＜0.01)，降低炎性反应。在软骨基质合成代谢中，TFDG可有效上调炎症软骨细胞中合成代谢因子ColⅡ和ACAN的表达（P＜0.05），促进软骨基质合成。在软骨基质分解代谢中，TFDG显著下调炎症软骨细胞中分解代谢因子MMP-13和ADAMTS-5的表达(P＜0.05)，抑制软骨基质的降解。此外，TFDG明显下调p38、JNK、ERK的磷酸化水平（P＜0.05），从而抑制IL-1β诱导的大鼠软骨细胞MAPKs信号通路的转导。
　　综上所述，本研究揭示了TFDG对IL-1β诱导大鼠软骨细胞炎性损伤的保护作用及其作用机理。研究结果表明TFDG通过抑制炎性软骨细胞MAPKs信号通路，减少炎症相关因子的释放，促进软骨基质合成代谢，抑制软骨基质分解代谢，进而发挥抗骨关节炎的作用。本研究为TFDG能延缓骨关节炎病理进程和发挥消炎镇痛功效提供了第一手资料。

目录

声明

致谢

摘要

缩略词

图表索引

第一章 文献综述

1 骨关节炎研究背景

2 常见植物多酚对骨关节炎的防治研究进展

2．1 白藜芦醇对骨关节炎的防治作用研究进展

2．2 姜黄素对骨关节炎的防治作用研究进展

2．3 茶多酚对骨关节炎的防治作用研究进展

3 立题依据

4 研究目的及意义

5 研究内容和技术路线

5．1 研究内容

5．2 技术路线

第二章 IL-1β诱导大鼠软骨细胞炎性损伤模型的建立及评价

1 引言

2 材料和方法

2．1 实验材料

2．2 实验方法

2．3 统计学分析

3 结果与分析

3．1 正常软骨细胞的形态学观察

3．2 软骨细胞鉴定

3．3 IL-1β对大鼠软骨细胞形态的影响

3．4 IL-1β对正常大鼠软骨细胞活力的影响

3．6 IL-1β对正常大鼠软骨细胞IL-1β、IL-6蛋白分泌量的影响

3．7 IL-1β对正常大鼠软骨细胞COX-2蛋白表达的影响

4 讨论与小结

4．1 软骨细胞体外培养

4．2 IL-1β在骨关节炎病变中的作用及模型的应用

第三章 茶黄素双没食子酸酯对IL-1β诱导大鼠软骨细胞炎性反应的影响

1 引言

2 材料和方法

2．1 实验材料

2．2 实验方法

2．3 统计学分析

3 结果与分析

3．1 不同浓度TFDG对正常大鼠软骨细胞活力的影响

3．2 不同浓度TFDG对IL-1β诱导大鼠软骨细胞活力的影响

3．3 TFDG对IL-1β诱导大鼠软骨细胞IL-1β和IL-6 mRNA表达的影响

3．4 TFDG对IL-1β诱导大鼠软骨细胞IL-1β和IL-6蛋白分泌量的影响

3．5 TFDG对IL-1β诱导大鼠软骨细胞COX-2 mRNA表达的影响

3．6 TFDG对IL-1β诱导大鼠软骨细胞COX-2蛋白表达的影响

4 讨论与小结

4．1 TFDG对对IL-1β体外诱导大鼠软骨细胞炎性反应的影响

4．2 小结

第四章 茶黄素双没食子酸酯对IL-1β诱导大鼠软骨基质降解的影响

1 引言

2 材料和方法

2．1 实验材料

2．2 实验方法

2．3 统计学分析

3 结果与分析

3．2 TFDG对IL-1β诱导大鼠软骨细胞MMP-13 mRNA表达的影响

3．4 TFDG对IL-1β诱导大鼠软骨细胞ADAMTS-5 mRNA表达的影响

3．5 TFDG对IL-1β诱导大鼠软骨细胞ADAMTS-5蛋白表达的影响

4 讨论

4．1 炎症引起的细胞外基质变化对骨关节炎的影响

4．2 细胞外基质降解中的关键酶

4．3 TFDG对IL-1β体外诱导大鼠软骨基质降解的影响

4．4 小结

第五章 茶黄素双没食子酸酯对IL-1β诱导大鼠软骨细胞炎性损伤的保护作用机制

1 引言

2 材料和方法

2．1 实验材料

2．2 实验方法

2．3 统计学分析

3 结果与分析

3．2 TFDG对IL-1β诱导大鼠软骨细胞JNK磷酸化水平的影响

3．3 TFDG对IL-1β诱导大鼠软骨细胞ERK磷酸化水平的影响

4 讨论

第六章 结论

1 本研究的主要结论

2 本研究的创新之处

3 不足与展望

参考文献

作者简历及在学期间所取得的科研成果