ERK1/2信号蛋白和蛋白降解酶在骨关节炎患者软骨/软骨下骨中的表达及其意义

摘要

目的探讨细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)信号蛋白与骨关节炎(OA)致病相关蛋白降解酶在软骨/软骨下骨中的表达及其意义。方法收集2017年12月-2019年12月石河子大学医学院第一附属医院关节外科收治的50例OA患者的膝关节胫骨平台样本以及创伤科因外伤截肢的10例患者的健康膝关节胫骨平台样本(作为对照)。采用HE染色观察软骨退变情况,利用OARSI-Modified Manking评分评估软骨破坏程度,并根据评分将OA患者分成轻度组(n=31)与重度组(n=19)。采用免疫组化染色和Western blotting检测ERK1/2、pERK1/2、MMP-3、MMP-9及ADAMT5在软骨/软骨下骨中的表达,实时定量PCR(RT-qPCR)检测软骨/软骨下骨中ERK1/2、MMP-3、MMP-9及ADAMT5 mRNA的表达,micro-CT测定软骨下骨微结构的改变情况。结果HE染色显示,轻度组软骨变薄,软骨细胞排列紊乱,软骨下骨厚度增加;重度组软骨几乎完全消失,软骨下骨明显暴露并变形,钙化软骨增厚。OARSI评分结果显示,与对照组相比,轻度组、重度组OARSI评分明显升高[(8.14±0.56)分、(23.33±0.17)分vs.(3.53±0.11)分,P0.05)。Micro-CT扫描结果显示,轻度组和重度组软骨下骨的微结构严重紊乱并伴有细胞增殖;与对照组比较,轻度组和重度组软骨/软骨下骨中骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数量(Tb.N)、骨密度(BMD)明显增高,骨小梁间距(Tb.Sp)明显缩小(P<0.05)。结论OA患者软骨/软骨下骨中pERK1/2、MMP-3、MMP-9及ADAMT5均呈现高表达且软骨下骨微结构发生改变,pERK1/2表达增加可能是蛋白降解酶活性增强及软骨下骨微结构改变的原因之一。