王浩 曹飞 斯海波 沈彬

    (四川大学华西医院骨科，成都610041)

    ·基础研究 ·

    雷帕霉素调控自噬在骨关节炎软骨细胞退变中的机制研究

    王浩 曹飞 斯海波 沈彬*

    (四川大学华西医院骨科，成都610041)

    背景：骨关节炎(Osteoarthritis,OA)的发生与软骨细胞自噬活动降低、细胞稳态失衡密切相关。雷帕霉素是一种常用的自噬诱导剂，能上调自噬活动、维持细胞稳态。目的：明确能否通过雷帕霉素提高软骨细胞自噬相关因子的表达，促进软骨细胞生存。方法：收集正常软骨标本5例，中期及晚期OA软骨标本各10例。免疫组织化学检测软骨组织中自噬相关蛋白表达情况。体外分离、培养软骨细胞，进行药物实验。各期OA标本软骨细胞分为低、中、高浓度实验组和对照组，分别予以1 μmol/L、5 μmol/L、10 μmol/L雷帕霉素及相同体积培养基。运用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)及Western-Blot检测自噬相关因子ULK1、Beclin1、LC3表达变化规律。结果：免疫组织化学检测发现，随着OA退变程度加重，软骨组织中自噬相关蛋白阳性表达率逐渐降低。PCR及Western-Blot发现，雷帕霉素干预正常软骨细胞后，实验组自噬相关因子ULK1、Beclin1、LC3表达量高于对照组，且与雷帕霉素呈浓度依赖性。中期OA软骨细胞结果与正常软骨细胞类似，但组间差异更明显。晚期OA软骨细胞中，实验组自噬相关因子表达量较对照组呈上升趋势，但升高幅度较小。结论：雷帕霉素可以上调自噬相关因子的表达，其中正常及中期OA软骨细胞对雷帕霉素诱导的自噬活动具有良好的反应性，而晚期OA软骨细胞对雷帕霉素刺激反应较差。

    骨关节炎；自噬；mTOR信号通路；雷帕霉素

    骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是一种常见的慢性退行性改变的关节病，其主要病理改变是关节软骨细胞减少和软骨基质降解[1,2]。近年来随着对OA发病机制研究的不断深入，发现软骨细胞稳态失衡与骨关节炎的发生、发展密切相关。

    自噬作为细胞的一种保护性机制，广泛参与细胞的发育、增殖、凋亡等多个过程，在软骨细胞的成熟及稳态维持过程中，自噬同样发挥着重要作用。自噬可以调节细胞对外界刺激做出适应性反应，并及时清除受损的细胞器及大分子物质，避免损伤的累积，促进细胞存活[3]。自噬是自噬相关基因(autophagy associated gene,ATG)参与介导的蛋白质加工修饰过程，其中ATG 1、ATG 6、ATG 8(哺乳动物中的同源物分别称作ULK1、Beclin1、LC3)是自噬途径的3个主要管理者 ......