基质金属蛋白酶-1/13与信号通路激酶ERK1/2 在兔骨关节炎软骨中的表达

摘要

目的 利用家兔膝关节前交叉韧带切断(ACLT)及内侧半月板前1/3切除的方法制作骨关节炎(OA)模型,测定关节炎发病的不同时期,关节软骨中基质金属蛋白酶-1(MMP-1),基质金属蛋白酶-13(MMP-13)以及细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)蛋白表达水平的变化情况,探索它们之间的变化规律及关系.方法 实验组家兔30只行ACLT及内侧半月板前1/3切除术造模,分别于术后4 w、8 w、12 w处死10只,假手术对照组家兔10只于术后12w处死.进行股骨髁关节软骨退变的大体评分;取退变的软骨组织,用Western blot印记杂交方法测定软骨组织中MMP-1,MMP-13和ERK1/2的蛋白表达水平.结果 ACLT及内侧半月板前1/3切除术后4 w即可见软骨退变,8 w和12 w时退变进一步加重,对照组无明显软骨退变,不同组动物关节软骨评分差异有统计学意义.MMP-1和ERD1/2的蛋白表达在正常对照组水平均较低,造模4 w开始升高,到第8 w及第12 w持续升高;而MMP-13在造模4 w时表达开始升高,造模第8 w时持续升高,但在造模第12 w时MMP-13的蛋白表达下降.结论 家兔膝关节ACLT及内侧半月板前1/3切除制作OA模型的方法简便可行,MMP-1和MMP-13在骨关节炎的发病过程中有不同程度的升高,可以作为OA研究的评价指标.本实验结果提示,在OA发展的过程中,MMP-1和MMP-13的表达不平行,两者上游信号调控通路可能存在差异.蛋白激酶ERK1/2的表达水平从造模第4 w开始持续升高,说明ERK1/2信号转导通路在骨关节炎发病过程中持续发挥作用.