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目的探讨单纯疱疹病毒HSV-Ⅰ型载体介导白细胞介素1受体拮抗蛋白(IL-1Ra)对兔膝骨关节炎的局部治疗作用及机制。方法48只新西兰大白兔随机分为手术造模组(n=24只)和假手术造模组(n=24只)采用改良Hulth法建立兔膝关节炎模型。构建单纯疱疹病毒Ⅰ型载体介导IL-1Ra表达的重组质粒(pHSV-IL-1Ra-LacZ)注射到实验兔模型关节腔,pHSV-LacZ空白载体设为对照。注射治疗后第1、4、8周和第12周,抽取关节腔滑膜液,采用双抗体夹心ELISA法分析IL-1Ra、IL-1的表达。第12周后取实验兔膝关节股骨内侧髁软骨和滑膜囊常规石蜡切片,HE染色和甲苯胺蓝染色检查病理改变,并进行大体标本评分和Mankin’s关节软骨病理组织学评分,评估pHSV-IL-1Ra-LacZ基因治疗兔膝关节炎的效果。体外原代培养关节软骨细胞,pHSV-IL-1Ra-LacZ转染细胞,流式细胞仪检测IL-1Ra过表达对关节软骨细胞的凋亡状态。不同浓度的细胞因子TNF-α(Ong/mL、5ng/mL、10ng/mL、15ng/mL、25ng/mL)刺激IL-1Ra过表达的关节软骨细胞,采用实时荧光定量PCR和Westernblot方法检测TNF-α刺激IL-1Ra过表达恢复的作用机制。分别用对应的信号通路特异性抑制剂阻断P38、ERK、JNK和P13K信号通路(U0126,SB203580,SP600125,LY294002),然后用荧光定量PCR和Western Blot检测相关炎症因子的表达变化水平。结果手术成功造模后,手术造模组注射pHSV-IL-1Ra-LacZ后能明显持续抑制IL-1表达水平,且对膝关节软骨炎进展显著性抑制,大体评分结果显示,手术造模pHSV-IL-1Ra-LacZ治疗组较pHSV-LacZ治疗组差异存在显著性(2.21±1.05vs3.95±0.32,P<0.05),软骨组织评分结果显示pHSV-IL-1Ra-LacZ基因治疗组与对照组组兔滑膜相比(2.08±0.87vs3.89±0.12,P<0.05)。但对滑膜炎无明显治疗作用。体外原代培养兔膝关节炎模型关节软骨细胞,利用基因重组技术获得IL-1Ra过表达的细胞模型。在转染pHSV-IL-1Ra-LacZ后,我们采用流式细胞仪检测发现IL-1Ra过表达促进关节软骨细胞的凋亡,较pHSV-LacZ存在显著性差异(7.45±2.32vs2.76±0.87,P<0.05)。关节软骨细胞加入不同浓度的TNF-α干预后,TNF-α能诱导关节软骨细胞IL-1Ra表达下调,以15ng/mL浓度作用最为明显。分别用对应的信号通路抑制物阻断338、ERK、JNK和P13K信号通路后,同时进行TNF-α诱导和IL-1Ra过表达载体转染,对照组加相同体积的DMSO,不进行信号通路阻断,从结果可以看出,当用SB203580抑制P38通路后,IL-1、IL-6和IL-8等炎症因子表达下降显著,这说明IL-1Ra主要通过P38通路进行信号转导而调控炎症因子表达；用PD98059抑制ERK通路后,炎症因子表达下降也明显,但不如P38通路,这说明IL-1Ra会部分参与ERK通路进行信号转导；用JNK inhibitor Ⅱ抑制JNK通路后,炎症因子表达也出现下降,不过差异不显著,只是IL-8表达下降比较明显,这说明IL-1Ra可能只是少部分参与JNK通路进行信号转导；而当用LY294002抑制P13K通路后,炎症因子表达变化不明显,可能IL-1Ra不参与P13K通路进行信号转导。结论以单纯疱疹病毒HSV-Ⅰ型载体介导IL-1Ra基因转入兔膝骨关节炎关节腔内,可获得稳定的外源IL-1Ra基因表达,可有效阻止OA的进一步发展,且具有时效性。因此,pHSV-IL-1Ra-LacZ单纯疱疹病毒Ⅰ型载体关节腔内注射治疗兔膝骨关节炎安全可行,IL-1Ra持续拮抗IL-1表达可能起重要的作用。IL-1Ra过表达促进关节软骨细胞的凋亡。IL-1Ra和细胞因子TNF-α刺激有拮抗作用。IL-1Ra主要通过P38通路进行信号转导而拮抗IL-1、IL-6和IL-8等炎症因子表达。