大骨节病关节软骨细胞形态及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅹ型胶原表型和MMP-13表达的体外研究

目的体外培养大骨节病(Kashin-Beck disease,KBD)患者和正常对照的关节软骨细胞并对比观察细胞形态、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅹ型胶原表型及基质金属蛋白酶13(MMP-13)的表达变化,以明确KBD软骨细胞的生长特性。方法依据我国"大骨节病临床诊断标准"和病理学变化特征,选择KBD患者为KBD组(n=8),并设立正常对照组(n=8)。在无菌手术条件下采集关节软骨,胶原酶等消化、分离后进行软骨细胞培养,光镜及透射电子显微镜观察形态,免疫组织化学及流式细胞术观察细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅹ型胶原和MMP-13的体外表达变化,对比研究KBD软骨细胞表型表达的特点。结果KBD软骨细胞内空泡及核变形现象较正常增多,并有绒毛及胶原纤维不规则排列等超微结构变化。两组间Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅹ型胶原表型表达差异显著,其中KBD组Ⅱ型胶原表型表达显著低于对照组(t=-5.54,P<0.001),而MMP-13表达显著增高(t=3.70,P<0.01)。结论KBD软骨细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ、Ⅹ型胶原表型和MMP-13的表达不同于正常对照组,以软骨细胞的退行性和增生性变化为著。     

大骨节病（发生在中国的一种地方性骨关节病）关节软骨代谢

目的 本研究旨在了解大骨节病(KBD,在中国发生的一种地方性骨关节病)患者软骨CD44和蛋白聚糖的代谢及相关影响.方法 用免疫组织化学方法分析分化抗原-44(CD44)、BC-13以及3-B-3(-)在所采集KBD患者和正常人软骨切片中的表达;采用夹心酶联免疫吸附测定法检测血清中可溶性CD44(sCD44)、白介素-1β(IL 1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)以及基质金属蛋白酶-1的水平.结果 苏木素&伊红(HE)染色以及甲苯胺兰染色显示,在KBD病患儿以及成人软骨中有细胞坏死和蛋白聚糖的缺失;免疫组织化学染色发现,KBD成人和儿童患者软骨组织中CD44、BC-13和3-B-3(-)具很强的阳性表达;sCD44、IL-1β和TNF-α在KBD成人和儿童血清的水平明显高于正常成人及儿童对照组,经统计学分析具显著性差异.有意思的现象是,KBD病区正常儿童血清中IL-1-β和TNF-α的水平亦明显高于非KBD病区正常儿童的水平,这些都提示可能还有一些未被确定的因素(例如遗传因素)或许对KBD发病具有一定的影响.结论 大骨节病患者CD44、IL-1β和TNF α代谢发生的改变,以及KBD成人和儿童软骨由于聚集蛋白聚糖酶活性增强所产生的蛋白聚糖的丢失,可能是KBD发病机理中起关键作用的重要因素,可以引起病态的关节形成和关节的不稳定,这些都可以导致在KBD患者中发生继发性的骨性关节炎.     

大骨节病关节软骨细胞形态及工、Ⅱ、Ⅲ、X型胶原表型和MMP-13表达的体外研究

目的体外培养大骨节病（Kashin-Beckdisease,KBD）患者和正常对照的关节软骨细胞并对比观察细胞形态、I、Ⅱ、Ⅲ和X型胶原表型及基质金属蛋白酶13（MMP-13）的表达变化,以明确KBD软骨细胞的生长特性。方法依据我国“大骨节病临床诊断标准”和病理学变化特征,选择KBD患者为KBD组（n=8）,并设立正常对照组（n=8）。在无菌手术条件下采集关节软骨,胶原酶等消化、分离后进行软骨细胞培养,光镜及透射电子显微镜观察形态,免疫组织化学及流式细胞术观察细胞I、Ⅱ、Ⅲ、X型胶原和MMP-13的体外表达变化,对比研究KBD软骨细胞表型表达的特点。结果KBD软骨细胞内空泡及核变形现象较正常增多,并有绒毛及胶原纤维不规则排列等超微结构变化。两组间I、Ⅱ、Ⅲ、X型胶原表型表达差异显著,其中KBD组II型胶原表型表达显著低于对照组（t=-5．54,P〈O．001）,而MMP-13表达显著增高（t=3．70,P〈O．01）。结论KBD软骨细胞I、Ⅱ、Ⅱ、X型胶原表型和MMP-13的表达不同于正常对照组,以软骨细胞的退行性和增生性变化为著。     

大骨节病患者外周血真菌毒素环境反应基因表达谱的研究

目的比较分析真菌毒素环境反应基因在大骨节病(KBD)患者和正常对照者外周血中的表达谱差异,探讨其与KBD患病风险的相关性。方法收集25例KBD成年患者和17例正常对照个体外周血样品,提取总RNA。采用Agilent全基因组表达芯片、单基因表达分析和基因集富集表达分析技术(GSEA),比较真菌毒素环境反应基因在KBD患者和正常对照个体外周血中的基因表达谱差异。基因表达芯片数据采用RT-PCR进行验证。结果①T-2毒素、雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、脱氧镰刀菌烯醇、黄曲霉毒素B1、赫曲霉毒素A和胶霉毒素相关的11个环境反应基因在KBD患者和正常对照个体外周血中的表达水平存在显著差异(表达率>2.0或<0.5),功能主要涉及细胞凋亡、免疫炎症和蛋白合成与修饰等。②真菌毒素相关的11个环境反应基因在KBD患者外周血中显著上调(P<0.05),功能涉及细胞凋亡、外环境刺激反应、生长发育和氧化还原反应等。结论多种真菌毒素环境反应基因在KBD患者外周血中表达异常。真菌毒素可能通过影响相关环境反应基因的表达,诱发软骨细胞功能障碍,导致关节软骨损伤。     

硒对大骨节病和骨关节炎软骨细胞超微结构的影响

目的观察不同浓度硒对体外培养大骨节病(Kashin-Beck disease,KBD)、骨性关节炎(osteoarthritis,OA)和正常关节软骨细胞的超微结构变化,为大骨节病病因、发病机制研究提供科学依据。方法依据《大骨节病诊断标准》选择Ⅱ度和Ⅲ度KBD患者8例、WOMAC诊断的OA7例和非病区正常人意外事故者5例的关节软骨进行体外分离、培养,传1代。KBD组、OA组和正常组分别给予0、0.025、0.05、0.10、0.25mg/L不同剂量的硒,采用透射电镜方法观察细胞超微结构的变化。结果①正常组第6天时,硒质量浓度在0.1~0.25mg/L之间组的细胞明显坏死和细胞器结构丧失,KBD组细胞超微结构细胞器丰富,状态良好,OA组细胞结构完整,细胞器存在,细胞有凋亡和坏死征象;②硒质量浓度在0.025~0.10mg/L组之间KBD、OA细胞超微结构趋于正常细胞,超微结构细胞器丰富,状态良好,而同浓度正常组细胞凋亡、坏死征象明显。3硒质量浓度>0.25mg/L时,KBD、OA组细胞微观结构受损,正常组细胞坏死明显。结论适宜的补硒对KBD、OA软骨细胞生长有一定的保护作用,而正常软骨细胞耐受力低、凋亡坏死较明显。     

T-2毒素中毒对低硒大鼠关节软骨细胞凋亡相关基因mRNA表达的影响

目的探讨T-2毒素对低硒喂养大鼠关节软骨细胞凋亡相关基因mRNA表达的影响,以了解大骨节病病因及软骨细胞凋亡的发生机制。方法新生的雄性大鼠随机分为4组,正常饲料组、低硒饲料组、正常饲料+T-2毒素组、低硒饲料+T-2毒素组。正常饲料和正常饲料+T-2毒素组、低硒饲料组和低硒饲料+T-2毒素组大鼠分别给予人工合成正常饮食和低硒饮食30 d。之后,正常饲料+T-2毒素组和低硒饲料+T-2毒素组给予T-2毒素(每天每克体重200 ng)灌胃30 d。提取大鼠关节软骨RNA,采用Real-Ti me PCR法检测凋亡相关基因P53、caspase-3、Bcl-2和Bax的mRNA表达。结果与正常饮食大鼠血硒(73.92±30.01)ng/mL相比,低硒饮食30 d的大鼠血硒为(4.16±3.56)ng/mL,二者之间有统计学差异(P<0.05)。与正常饲料组比较,低硒饲料组、正常饲料+T-2毒素组、低硒饲料+T-2毒素组中的P53、caspase-3、Bax的mRNA表达上调,Bcl-2的mRNA表达下调,差异有统计学意义(P<0.05);与低硒饲料组相比,低硒饲料+T-2毒素组中的P53、caspase-3、Bax的mRNA表达上调,Bcl-2的mRNA表达下调,差异有统计学意义(P<0.05);P53、caspase-3、Bax的mRNA在低硒饲料+T-2毒素组表达高于正常饲料+T-2毒素组;Bcl-2的mRNA在低硒饲料+T-2毒素组表达低于正常饲料+T-2毒素组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论每天每克体重200 ng T-2毒素作用30 d,可以引起低硒饲料喂养大鼠软骨细胞凋亡因子mRNA的表达改变。     

线粒体细胞色素c介导的caspase-9激活通路参与大骨节病关节软骨细胞凋亡的发生机制

目的通过评价线粒体功能研究线粒体介导的caspase-9激活通路参与成人大骨节病关节软骨细胞凋亡的机制。方法关节软骨细胞培养,Hoechst 33258染色检测软骨细胞核形态,流式细胞仪检测软骨细胞凋亡率和细胞内活性氧含量,Western bloting检测细胞色素c的表达,荧光法检测caspase-9和caspase-3活性。结果大骨节病患者关节软骨细胞较正常软骨细胞凋亡百分率增加,线粒体细胞色素c释放,caspase-9和caspase-3活性增高,且活性氧含量增加。结论线粒体氧化应激参与了大骨节病软骨细胞的病理生理变化,线粒体功能障碍可能在大骨节病关节软骨细胞凋亡过程发挥了重要作用。     

Bcl-2和Bax对梗阻性黄疸大鼠肾小管上皮细胞凋亡的调节作用

目的探讨Bcl-2、Bax蛋白在梗阻性黄疸大鼠肾小管的表达及其与肾小管上皮细胞凋亡的关系。方法60只SD大鼠,随机分为对照组(20只)和梗阻性黄疸组(40只)。结扎胆总管建立梗阻性黄疸模型,对照组仅剖腹游离胆总管。两组大鼠分别于术后第1、2、3、4周处死,检测血清尿素氮(BUN)和肌酐(Cr)的变化;观察肾脏病理组织学及超微结构改变;TUNEL法观察肾小管细胞凋亡;免疫组化Elivision二步法检测梗阻性黄疸大鼠肾组织中Bcl-2、Bax蛋白的表达。结果随着梗阻性黄疸时间的延长,血清BUN和Cr逐渐升高;肾小管凋亡细胞增多。梗阻性黄疸组与对照组的Bcl-2、Bax蛋白表达相比,有显著统计学差异(P<0.01)。经Spearman s相关性分析,肾小管细胞Bax蛋白表达与肾小管细胞凋亡呈正相关,而Bcl-2蛋白表达则与细胞凋亡呈负相关。结论梗阻性黄疸可以引起大鼠肾脏损害,肾小管细胞凋亡在梗阻性黄疸大鼠肾功能损害中发挥作用;Bcl-2、Bax蛋白对梗阻性黄疸大鼠肾小管上皮细胞凋亡有调节作用。     

大鼠股骨骨折后肾髓质浅层细胞的凋亡及三七总皂苷的保护作用

目的研究三七总皂苷(PNS)对大鼠股骨骨折后肾髓质浅层细胞凋亡的影响及其对骨折后肾损伤的保护作用。方法将102只Wistar大鼠随机分为单纯骨折组(36只)、骨折治疗组(36只)、正常对照组(30只);前两组大鼠分别在骨折建模后1、6、12、24、36、48h时各处死6只,在相同时间段正常对照组处死5只。HE染色观察肾髓质的病理变化,TUNEL染色观察凋亡细胞,免疫组化及原位杂交技术检测Bcl-2和Bax在肾髓质浅层组织中的表达。结果单纯骨折组中位于肾髓质浅层的肾小管上皮细胞可见轻度颗粒变性,间质小血管轻度扩张淤血;骨折治疗组与单纯骨折组相比,病变程度较轻。在单纯骨折组中,Bcl-2及Bcl-2mRNA表达在1~36h明显高于正常对照组(P<0.01);Bax表达在12~36h较正常对照组高(P<0.01),Bax mRNA表达自骨折6h以后开始高于正常对照组(P<0.01)。在骨折治疗组,Bcl-2表达在1h明显比单纯骨折组高(P<0.01),Bcl-2mRNA表达在1~48h均高于单纯骨折组(P<0.01);Bax及Bax mRNA表达在1~48h均较单纯骨折组低(P<0.01)。结论骨折创伤对肾髓质浅层Bcl-2、Bax蛋白的表达及mRNA的转录均有明显影响。PNS可能通过上调抑凋亡基因Bcl-2以及下调促凋亡基因Bax的表达,从而起到抑制组织细胞凋亡的作用。     

缺血预处理对大鼠小肠移植后肠黏膜的保护作用

目的探讨缺血预处理(ischemic preconditioning,IPC)对缺血-再灌注(ischemia-reperfusion,I/R)大鼠肠黏膜屏障的保护作用。方法建立SD大鼠小肠移植模型;实验分为3组(n=8):假手术组(S)、缺血-再灌注组(I/R)组和缺血预处理组(IPC);观察小肠病理组织形态学变化,检测比较各组大鼠肠黏膜丙二醛(malondialchehyche,MDA)含量、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)的活性以及肠黏膜细胞凋亡发生率与分布及其凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax的表达变化。结果与I/R组相比,IPC大鼠小肠组织病理形态学明显改善(P<0.05),肠组织MDA含量和MPO活性均显著降低(P<0.05),而SOD活性则明显升高(P<0.05);肠黏膜细胞凋亡率明显下降(P<0.05);凋亡相关蛋白Bcl-2表达明显增加(P<0.05);而Bax蛋白表达明显减少。结论 IPC可减轻移植大鼠I/R损伤,与抗氧化作用增强和小肠肠黏膜细胞凋亡相关蛋白Bcl-2和Bax表达调控而抑制肠黏膜细胞凋亡有关。     

CHONDROCYTE APOPTOSIS IN ARTICULAR CARTILAGE WITH KASHIN-BECK DISEASE

Kashin BeckDisease(KBD)isachronic,en demicosteoarthritisaffectingover0.81millionspa tientsand101millionsofpeopleatriskinChina[1]. Thebasicpathologicalfeaturesofthediseaseis chondrocytesdegenerationandnecrosisinthedeep zoneofarticularcartilageandgrowthpl…     

EFFECT OF LOW SELENIUM ON CHONDROCYTE DIFFERENTIATION AND DIFFERENTIAL EXPRESSION OF COLLAGEN TYPES Ⅰ , Ⅱ AND X IN ARTICULAR CARTILAGE FROM MINI-PIGS

Objective According to the distribution of low selenium areas, low nutrition state of the residents and the affecting cartilage growth and articular cartilage of Kashin-Beck Disease(KBD),the chondrocyte differentia- tion and differential expression of collagen types Ⅰ , Ⅱ and Ⅹ in articular cartilage from Chinese mini-pigs treated with low selenium were investigated in order to gain insight into the effects of these conditions on chondrocyte differ- entiation in KBD cartilage. Mothods Eleven male juvenile mini-pigs, aged from 4 weeks to 6 weeks after birth, were divided into 3 groups. The Se content in the diet of the “low Se” group was 0. 035mg/kg diet, and 0. 175 mg/kg diet in the control. For Se-supplemented group 0. 390mg /kg diet was added. The content of Se in blood was assayed at the beginning and at the end of each experiment. Samples of articular cartilage were taken from the right femur condylus, and collagen types Ⅰ , Ⅱ and Ⅹ in articular cartilage were analyzed by immunohistochemistry and in situ hybridization. Results ①All cartilage samples from juvenile mini-pigs fed with low selenium diet revealed a re- duction in type Ⅹ collagen mRNA expression in the hypertrophic chondrocytes as shown by in situ hybridization, and reduced type Ⅹ collagen deposition in the lower hypertrophic zone as shown by immunohistochemistry. ②Addition of selenium to the diet restored the type Ⅹ collagen to normal level. ③Type Ⅱ collagen was evenly distributed over the entire articular cartilage in all experimental and control groups. Type Ⅱ collagen mRNA signals were most prominent in the upper articular layer as well as in the hypertrophic zone in all groups. Type Ⅱ collagen expression was restrict- ed to the zone of endochondral ossification in all experimental groups and the control. Conclusion Low selenium has an down-regulatory role on the synthesis and deposition of collagen type Ⅹ in hypertrophic chondrocytes in articular cartilage of mini-pigs. Supplement of the low Se diet with additional Se restored the signals of collagen type Ⅹ to nor- mal levels. These findings indicate that selenium deficiency may disturb chondrocyte differentiation to hypertrophic cells in the growth plate,and worthy to be investigated further.     

T-2毒素对胎儿软骨细胞凋亡、Bcl-2和Bax表达的影响及硒的保护作用

目的　探讨T 2毒素对软骨细胞凋亡的作用,和对凋亡调控蛋白Bcl 2 与Bax表达的影响,以及微量元素硒对软骨细胞的保护作用。方法　采用电镜,Annexin V/PI法检测T 2 毒素致人软骨细胞凋亡的情况,采用流式细胞仪检测凋亡相关蛋白Bcl 2和Bax的表达。结果　T 2 毒素可引起软骨细胞发生凋亡的典型电镜形态改变;不同浓度(1~20μg/L)的T 2毒素均可以引起软骨细胞早期凋亡率和晚期凋亡率明显增加,且在一定范围内呈浓度依赖性,T 2毒素浓度为20μg/L时早期凋亡率最高达5.60%,晚期凋亡率最高达8.61%。生理浓度的微量元素硒可部分减弱T 2毒素引起的凋亡;不同浓度(1~20μg/L)的T 2毒素都能引起Bcl 2和Bax表达水平提高,浓度为10~20μg/L时,Bax/Bcl 2比值升高;硒能部分对抗T 2 毒素引起的Bcl 2 和Bax 表达的提高,使Bax/Bcl 2 比值下降,以降低凋亡率。结论　T 2毒素在浓度为1 ~ 20μg/L 时,可以引起软骨细胞凋亡; T 2 毒素引起的软骨细胞凋亡与软骨细胞内Bax/Bcl 2比值升高有关,硒对T 2毒素引起的软骨细胞凋亡有一定保护作用。     

铅对大鼠海马神经细胞凋亡及Bcl-2、Bax基因表达的影响

目的　观察铅对大鼠学习记忆行为、海马神经元细胞凋亡及Bcl 2、Bax基因表达的影响 ,探讨铅对大鼠学习记忆行为及神经毒性损伤的可能机制。方法　 32只SD大鼠随机分为对照组和低、中、高铅剂量组 ,采用自由饮水染毒90d后建立动物模型。用TUNEL法测定海马神经元细胞凋亡状况 ;SP免疫组织化学技术观察Bcl 2、Bax蛋白表达。结果　TUNEL染色结果显示 :海马CA1、CA3、DG区各染铅组与对照组间神经元细胞凋亡指数 (AI)有非常显著性差异 (P <0 .0 1)。免疫组化染色结果显示 ,在海马CA1、CA3、DG区 ,Bcl 2蛋白表达阳性神经细胞均随染铅剂量增大而减少 ,各染铅组与对照组间有非常显著性差异 (P <0 .0 1) ;Bax蛋白表达阳性神经元细胞随染铅剂量增大而逐渐增多 ,各染铅组与对照组间比较有非常显著性差异 (P <0 .0 1)。结论　铅引起海马神经元细胞凋亡可能是铅损害学习记忆的重要机制之一 ,而铅可能通过影响凋亡调控基因Bcl 2、Bax诱导海马神经元细胞凋亡。     

川芎嗪对体外培养兔关节软骨细胞MMP-1、MMP-13和TIMP-1表达的影响

目的研究川芎嗪对IL-1β诱导的兔关节软骨细胞损伤的影响。方法体外分离培养兔关节软骨细胞,并以其为实验模型;将实验分为正常对照组、白介素组、川芎嗪+白介素组;MTT法检测细胞增殖情况;Real-time PCR检测MMP-1、MMP-13和TIMP-1的mRNA表达量。结果 MTT检测结果显示,川芎嗪+白介素组细胞增殖情况显著高于正常对照组和白介素组(P<0.05);Real-time PCR结果显示,川芎嗪+白介素组MMP-1和MMP-13的mRNA表达量显著低于白介素组(P<0.05),而TIMP-1的mRNA表达量则显著高于白介素组(P<0.05)。结论川芎嗪可抑制IL-1β对软骨细胞的炎症损伤,具有保护软骨细胞,延缓软骨基质降解的作用,临床上可作为OA的治疗用药。     

姜黄素对沙土鼠脑缺血再灌注后海马CA1区及CA3区Bcl-2、Bax表达的影响及意义

目的探讨姜黄素对沙土鼠脑缺血再灌注后凋亡相关基因Bcl-2、Bax在海马CA1区、CA3区表达的影响及意义。方法制作沙土鼠双侧颈总动脉阻断缺血再灌注损伤模型。随机分为假手术组(SH)、脑缺血再灌注组(IR)、姜黄素组(CU)、对照组(SC),每组据再灌注时间点不同又分为1、3、57、d 4个亚组,每组6只动物。在预定时间点行开阔法行为学检查,TUNEL法检测海马CA1区、CA3区细胞凋亡,免疫组织化学染色测定Bcl-2、Bax蛋白在海马CA1区、CA3区的表达变化。结果姜黄素可显著减少沙土鼠探索活动及海马CA1、CA3区凋亡锥体细胞数量(与IR组相比,P<0.01),诱导Bcl-2蛋白及抑制Bax蛋白表达(与IR组相比,P<0.01)。结论姜黄素有脑保护作用,调控凋亡相关基因Bcl-2、Bax蛋白的表达可能是其作用机制之一。     

大骨节病和腺病毒感染的相关性研究

目的研究腺病毒感染与大骨节病(KBD)发病的关系。方法用巢式聚合酶链式反应(Nest-PCR)检测KBD病区和非病区儿童全血及KBD患者血清接种软骨细胞的腺病毒DNA,酶联免疫吸附实验(ELISA)检测KBD病区和非病区儿童血清腺病毒IgG抗体。结果KBD病区KBD儿童、病区对照组儿童和非病区儿童全血腺病毒DNA的阳性率分别为33.33%、34.92%和28.57%,腺病毒IgG抗体的阳性率分别为68.29%、65%和68.97%,差异无统计学意义(P>0.05);KBD患者血清培养细胞腺病毒DNA的PCR结果均为阴性。结论KBD病区和非病区儿童腺病毒均有较高的检出率;KBD的发病和腺病毒感染可能无直接病因学关系。     

大骨节病软骨细胞发生坏死的分子生物学机制

目的综述大骨节病软骨细胞发生坏死的分子生物学研究进展。方法采用文献调查方法,对比分析国内外有关大骨节病与关节病的研究现状。结果大骨节病核心家庭有家庭聚集性趋势,患者软骨除表现有深层软骨细胞坏死外,还表现有软骨细胞过度凋亡和去分化;与骨关节病比较,大骨节病尚未开展STR多态性、软骨胶原基因和基因芯片方面的研究。结论应采用STR多态性、软骨胶原基因、基因芯片技术深入研究大骨节病分子生物学机制。