SDF-1α-CXCR4信號軸在軟骨下骨骨重塑和軟骨退變中的作用及其機制研究.pdf

1、目的：
　　1.探討外源性SDF-1α對體外骨髓間充質干細胞(MSCs)和軟骨細胞軟骨分化和成熟的影響，并探索其機制。
　　2.觀察SDF-1α阻斷劑AMD3100對創(chuàng)傷后骨關節(jié)炎模型小鼠的骨關節(jié)炎病理改變的影響，并探討SDF-1α/CXCR4信號軸在軟骨下骨改變和軟骨退變的作用機制。
　　方法：
　　1.使用取材的骨髓間充質干細胞在軟骨誘導培養(yǎng)基條件下誘導其向軟骨細胞分化，并驗證CXCR4在MSCs中的表達。此

2、外對MSCs給予SDF-1α處理（濃度為50ng/mL和100ng/mL），通過堿性磷酸酶（Alkaline phosphatase，ALP）染色、阿利新藍（Alcian blue）染色和Western blot測定軟骨分化相關蛋白等方法檢測SDF-1α對軟骨細胞的分化成熟的影響，同時使用原代軟骨細胞進行進一步驗證。
　　2.取8周齡C57/BL6雄鼠實施前交叉韌帶橫斷（ACLT）手術構建創(chuàng)傷后骨關節(jié)炎（PTOA）小鼠模型，并使用

3、假手術組做對照。將PBS或AMD3100持續(xù)泵入小鼠皮下，并在ACLT或假手術后30天處死小鼠。通過微計算機斷層掃描（μCT）對脛骨軟骨下骨進行定量分析。通過組織切片染色分析膝關節(jié)軟骨退變和軟骨下骨的改變。使用ELISA試劑盒定量檢測SDF-1α和膠原I型c-端肽片段（CTX-1）的血清水平。使用骨髓單核細胞（BMMC）來闡明SDF-1α對破骨細胞形成的影響。使用蛋白免疫印跡和PCR檢測破骨細胞分化和通路相關蛋白和基因的表達。
　

4、　結果：
　　1.通過體外實驗，我們發(fā)現(xiàn)SDF-1α在軟骨分化誘導培養(yǎng)條件下促進MSCs軟骨成熟蛋白CollagenX和MMP-13的表達，但對軟骨分化早期指標Collagen II和 Aggrecan的表達以及軟骨基質形成沒有影響，在原代軟骨細胞中也得到類似的結果。同時我們檢測到SDF-1α可以促進MSCs中Wnt/β-catenin通路的激活；抑制Wnt/β-catenin之后，發(fā)現(xiàn)SDF-1α對MSCs軟骨分化作用消失。

5、r>　　2.μCT分析顯示ACLT造?？梢鹦∈竺劰擒浌窍鹿堑墓切×猴@著丟失， AMD3100可以抑制這種軟骨下骨的改變并延緩關節(jié)軟骨退變。血清生物標志物檢測顯示SDF-1α水平增高和骨吸收增強，AMD3100也抵消這些變化。細胞和分子水平實驗結果顯示SDF-1α通過激活MAPK途徑（包括ERK和p38，但不包含JNK）促進破骨細胞的形成，并且促進抗酒石酸酸性磷酸酶TRAP，組織蛋白酶K（CK）和基質金屬蛋白酶（MMP）-9在破骨細胞中