I型组蛋白去乙酰化酶抑制剂在阻断软骨退化中的作用
微管,亚型,1材料和方法,2结果,3讨论
顾霄鹏,巢海潮,顾岳全(1.浙江大学舟山医院 骨科,浙江 舟山 316101;2.江西省人民医院 分子生物实验室,江西 南昌330006;3.舟山顾鹤传骨伤医院 正骨科,浙江 舟山 316101)
关节炎(osteoarthritis,OA)是骨科最常见的疾病之一,也是多种骨关节疾病常见的共同病理表现,其发病机制复杂,治疗缺乏特异并行之有效的办法,治疗效果难以把控。现有研究证实OA的病因主要是软骨细胞被破坏。软骨破坏是基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)和聚集蛋白聚糖酶(aggrecanase,ADAMTS)家族中蛋白酶共同介导的结果[1]。软骨细胞是OA关节内MMP表达的主要来源,MMP的增多是通过组蛋白乙酰基转移酶和组蛋白脱乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)家族中的酶催化蛋白乙酰化反应产生的[2]。这些酶不仅可以调节DNA和组蛋白核小体的相互作用,同时也能使细胞核和胞质蛋白都逆乙酰化,最终导致关节功能发生改变[3]。提示组蛋白乙酰化修饰在OA关节软骨退化过程中发挥了关键作用,但其具体机制不明。
本研究通过内侧半月板不稳术(destabilization of the medial meniscus,DMM)构建SD大鼠OA模型,选取广谱性HDAC抑制剂曲古抑菌素A(trichostatin A,TSA)进行体内干预,观察TSA对软骨退化的影响。选取TSA及选择性HDAC抑制剂丙戊酸(valproic acid,VPA)和MS-275,并验证各抑制剂的活性;体外培养人源性关节软骨细胞(human articular chondrocyte,HACs)及软骨肉瘤细胞SW-1353,采用以上HDAC抑制剂及I型HDAC各亚型特异性siRNA,并结合MMP诱导剂白细胞介素-1α(IL-1α)干预,观察各HDAC亚型抑制对细胞MMP表达的影响。进一步利用外植体软骨退化(PNC外植体)试验,验证各HDAC亚型抑制剂对软骨退化的影响。探讨I型HDAC抑制剂在阻断软骨退化中的作用,并初步揭示其可能作用机制,为OA关节软骨退化的治疗及相关研究提供理论基础和思路。
1 材料和方法
1.1 材料 SD大鼠购自长沙天勤生物技术有限公司,动物许可证号:SCXK(湘)2014-0011。HDAC抑制剂(TSA、VPA、MS-275)均购自美国圣克鲁斯生物技术公司。重组IL-1α和制瘤素M(oncostatin M,OSM)购自上海拜力生物科技有限公司 ......
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