1、B-受體阻滯劑對關(guān)節(jié)軟骨的保護(hù)作用及其分子機(jī)制骨關(guān)節(jié)炎(Osteoarthritis,OA)是一種全世界范圍內(nèi)影響數(shù)億人健康的疾病,主要表現(xiàn)為受累關(guān)節(jié)的疼痛和功能障礙,嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量。關(guān)節(jié)軟骨退變是OA勺主要病理改變,由于關(guān)節(jié)軟骨損傷的不可逆性,導(dǎo)致。刖前仍無法治愈。越來越多的證據(jù)表明,軟骨細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrix,ECM)的變性和降解，特別是其主要成分的膠原蛋白H(collagenII,Col11) 和蛋白聚糖的變性和降解導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨的完整性喪失和強度下降是關(guān)節(jié)軟骨退變的最重要的病理特征。ECM勺變性和降解主要是由基質(zhì)金屬蛋白酶(matrixmet

2、alloproteinases,MMPs)、白介素(interleukin,IL)等細(xì)胞因子和核轉(zhuǎn)錄因子-kB(nuclearfactorkappa-B,NF-kB)等信號通路參與的病理過程。那么,將O紳目關(guān)的生物學(xué)致病因子作為干預(yù)靶點就能夠防止ECM勺降解和關(guān)節(jié)軟骨損傷，從而避免OA的發(fā)生。因此，選擇合適的藥物防止ECM勺降解是預(yù)防和治療OA的關(guān)鍵問題。B-受體阻滯劑除了本身具有的B-腎上腺素能受體阻斷性質(zhì)外，還具有清除和抑制過氧化物(reactiveoxygenspeciesROS宸達(dá)的雙重抗氧化性能，對心血管、腎臟和肝臟的保護(hù)作用已被證實,它對關(guān)節(jié)軟骨損傷是否具有保護(hù)作用及其分子生物學(xué)機(jī)

3、制如何則是本研究的主要內(nèi)容。首先,本研究使用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)分別測定OA患者和健康人血清和膝關(guān)節(jié)液中的IL-17、MMP-舜口網(wǎng)膜素-1(Omentin-1)等細(xì)胞因子的濃度，分析它們與代表OA癥狀嚴(yán)重程度的西安大略和麥克馬斯特大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)(WOMAC)相關(guān)性。結(jié)果表明IL-17、MMP-3ftOA患者中血清及關(guān)節(jié)液中同步高表達(dá)，與WOMAC總評分呈正相關(guān),表明它們在關(guān)節(jié)內(nèi)和血液循環(huán)中可互為交通并參與疾病的進(jìn)展可能是膝關(guān)節(jié)也是全是其它關(guān)節(jié)發(fā)生OA的致病Tt因子；此外,具有抗炎特性并能夠在軟骨細(xì)胞中表達(dá)的脂肪細(xì)胞因子Omentin-1的濃度只在OA患者關(guān)節(jié)液中低表達(dá),血清中濃度與

4、健康人無差異,且與WOMAC評分呈負(fù)相關(guān),表明它可能是不參與血液循環(huán)局限在關(guān)節(jié)腔內(nèi)的關(guān)節(jié)軟骨保護(hù)性因子。IL-17,MMP-3濃度與OA癥狀嚴(yán)重程度的正相關(guān)性,以及Omentin-1濃度與O所狀嚴(yán)重程度的負(fù)相關(guān)性均表明這些細(xì)胞因子可以作為OA嚴(yán)重程度、發(fā)展速度以及預(yù)后判定的生物學(xué)指標(biāo)，對藥物的選擇具有重要的參考意義。其次，本研究闡明了B-受體阻滯劑Carvedilol抑制I制-1B誘導(dǎo)導(dǎo)MMPs的表達(dá)，降低低ColII和蛋白聚糖降解的分子機(jī)制。由IL-1B處理的正常軟骨細(xì)胞是體外模擬OA軟骨細(xì)胞的經(jīng)典實驗?zāi)Ｐ?。結(jié)果表明Carvedilol沒有影響ColII和蛋白聚糖在IL-10介導(dǎo)的SW135

5、3軟骨細(xì)胞中信使RNA(mRNA)平的表達(dá)，但Carvedilol可以劑量依賴性地逆轉(zhuǎn)由IL-1B引起的ColII和蛋白聚糖蛋白質(zhì)水平的降低，這也表明了Carvedilol是在翻譯后水平上抑制ColII和蛋白聚糖表達(dá)；此外,Carvedilol可以劑量依賴性地逆轉(zhuǎn)由IL-1B介導(dǎo)SW135軟骨細(xì)胞中MMP-113在mRNA口蛋白質(zhì)水平的表達(dá)。經(jīng)IL-1B預(yù)處理的SW135軟骨細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn)Carvedilol提高了核轉(zhuǎn)錄因子-kB抑制劑激酶(Inhibitorofnuclearfactorkappa-Bkinase,IKK-a/B)的磷酸化水平并抑制核因子-kB抑制劑-a(inhibitorof

6、nuclearfactorkappa-B,IkB-a)的降解;同時,Carvedilol還抑制了NF-kB通路中p65從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核;值得注意的是,熒光素酶報告試驗顯示Carvedilol可以顯著逆轉(zhuǎn)IL-1B介導(dǎo)的NF-kB活性增強?？傊?Carvedilol抑制MMP-113的產(chǎn)生，降低ColH和蛋白聚糖降解，表明其可能是OA的潛在治療劑。最后，還闡明另一種0-受體阻滯劑Nebivolol在原代培養(yǎng)的軟骨細(xì)胞中能阻斷IkB-a/NF-kB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄激活因子1(signaltransducersandactivatorsoftranscription,STAT-1)和干擾素調(diào)節(jié)因子

7、1(interferonregulatoryfactor1,IRF-1)信號通路,進(jìn)而抑制MMP-13產(chǎn)生和ColII降解的分子機(jī)制。實驗結(jié)果顯示，Nebivolol能夠抑制由IL-10介導(dǎo)的MMP-13mRNA蛋白質(zhì)水平的表達(dá)及活性增強，重要的是，Nebivolol顯著逆轉(zhuǎn)由IL-1B介導(dǎo)的ColH顯著降解的過程；同時,Nebivolol能夠抑制IL-1B介導(dǎo)的IkB-a磷酸化水平和總IkB-a水平的增加，隨后還能抑制p65核易位和NF-kB的轉(zhuǎn)錄活性；止匕外,IL-1B處理導(dǎo)致IRF-1在mRNA口蛋白質(zhì)水平表達(dá)顯著增加，這一過程也能通過Nebivolol的處理顯著降低；還揭示了STAT1對IRF-1的表達(dá)也能夠被Nebivolol所抑制。這些研究結(jié)果均表明Nebivolol能夠抑制關(guān)節(jié)軟骨中ColH的降解，在OA的治療中亦具有重大潛力。總之，對OA的相關(guān)細(xì)胞因子濃度的監(jiān)測可作為疾病的進(jìn)展程度，藥物的選擇及其治療有效性的生物學(xué)判定指標(biāo)，為以后OA的生物