基于miR-146a对TGF-β/SMAD信号通路的调控探讨新止骨增生丸治疗KOA大鼠模型的机制

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目的:利用细胞、分子生物学技术手段,通过实时荧光定量反转录聚合酶链反应(Real-time PCR,RT-PCR)、蛋白免疫印迹(Western Blot,WB)生物检测方法,观察新止骨增生丸对大鼠膝骨关节炎导致的受损软骨细胞修复的影响,并讨论新止骨增生丸治疗膝骨关节炎的作用机制。材料与方法:28只雄性6月龄SPF级Sprague-Dawley大鼠,依据随机数字表法,对全部大鼠进行分组,空白组7只,模型组7只,中药组7只,西药组7只。除空白组外全部进行前交叉韧带离断,进行KOA造膜。取材后通过膝关节病理切片HE染色法观察各组软骨细胞状态,选用RT-PCR法、WB法检测mi R-146a的基因表达,IL-1β、SMAD4、TGF-β1的蛋白表达,运用统计学软件分析数据。结果:1.一般状态观察:空白组大鼠精神状态良好,关节软骨面光滑,无缺损,色泽正常;模型组大鼠精神状态欠佳,关节软骨面粗糙、有大部分缺损,色泽灰暗;中药组、西药组大鼠整体精神状态一般,二组关节外观形态相近,西药组关节面软骨面可见微小裂隙,软骨面连续性欠佳,中药组软骨透明度、色泽较西药组稍改善,整体疗效较好。2.HE染色观察软骨退变情况:空白组大鼠关节软骨细胞染色均匀,细胞基质正常分布,光镜下整体软骨表层完整,各层组织完好均未见破坏。模型组软骨细胞染色不均匀,细胞表面破损失去连续性,大量炎性因子释放,软骨细胞完整性破坏严重。中药组软骨细胞染色较均匀,表面连续性接近正常,各层细胞结构排列相对整齐。西药组软骨细胞染色呈现不均匀状态,表面保持连续未见明显破裂,基本结构相对清晰,内部细胞层次分布欠均匀,少量炎性因子存在内部结构中,并未向细胞外扩散。3.RT-PCR检测mi R-146a基因表达:较空白组作相比,模型组、中药组、西药组软骨细胞的mi R-146a基因表达均出现上调(P<0.05);中药组上调幅度最大;西药组因数据无统计学意义不参与讨论(P>0.05)。4.Western-blot法检测IL-1β、SMAD4、TGF-β1蛋白表达:相较于空白组,模型组软骨细胞IL-1β蛋白表达最高,中药组最低(P<0.05);以空白组为基础做比对,其余组别软骨细胞中SMAD4、TGF-β1蛋白表达均呈现上升趋势,其中中药组变化最为显著(P<0.05)。结论:1.中药组和西药组对膝骨关节炎均有治疗作用,但中药组各因子表达更明显,说明了新止骨增生丸对KOA治疗更有效。2.新止骨增生丸可通过激活mi R-146a开启对TGF-β/SMAD信号通路的调控,从而降低大鼠膝关节软骨中IL-1β的表达,抑制炎症反应。3.新止骨增生丸可活化TGF-β/SMAD信号通路,改善SMAD4、TGF-β1的表达,促进了受损软骨细胞修复,有效治疗了关节软骨损伤。
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