Lunasin减轻大鼠运动性关节软骨损伤

作者:刘粟;邱勇;刘红;贾绍辉;刘万红; 刊名:基础医学与临床 上传者:吴继华

【摘要】目的 探讨多肽Lunasin对运动性关节软骨损伤的治疗作用及机制.方法 将大鼠随机分为对照组和模型组,在注射给予木瓜蛋白酶造模后,标准饲养28 d,然后将模型大鼠分为单纯模型组、0.01、0.05和0.1 mmol/L Lunasin治疗组(每组10只,治疗时间1个月).治疗结束后分别用ELISA和RT-PCR检测血清及组织中IL-1β、IL-6、TNF-α、MMP-6及MMP-8 mRNA的表达;用试剂盒检测SOD活性及iNOS,用Western blot检测NRF2、Keap1、LC-3Ⅱ、Bax、Beclin1、p-AMPK和AMPK蛋白的表达.结果 模型组中IL-1β、IL-6、TNF-α、MMP-6以及MMP-8在血清及组织中含量较对照组均显著升高(P<0.05),Lunasin治疗后上述因子均显著回降(P<0.05);并且Lunasin治疗能显著提高SOD的活性(P<0.05),上调NRF2的表达并降低iNOS的产生(P<0.05);另外,Lunasin能够上调受损关节软骨组织中自噬蛋白Beclin1以及LC-3Ⅱ的表达,抑制软骨细胞的凋亡蛋白Bax的表达. 结论 Lunasin能够通过降低炎性介质的产生、激活氧化应激系统以及自噬通路,促进受损关节的修复.

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运动性关节软骨损伤(sportsarticularcartilageinjury)是运动员以及运动爱好者中常见的一种疾病,属骨关节炎的一种,其临床表现、病理改变和发病机理跟骨关节炎有很大相似之处[1-3]。运动性关节软骨损伤是运动医学上常见的,也是难以治疗的一种疾病,由于其自愈能力相对较差,传统的治疗方法难以取得满意的效果,因此对于运动性关节软骨损伤的发病机制进行更深层次的探讨以及寻找新的治疗与预防措施在运动医学的研究领域具有重要的理论与实际价值。Lunasin是从大豆中分离纯化并鉴定出来的一个43氨基酸残基多肽[4]。研究发现其具有典型的抗氧化及抗感染效果[5]。在人的乳腺癌细胞中,Lu-nasin可通过活化线粒体通路和诱导核簇连蛋白的表达来促进细胞凋亡[6]。有研究报道[7],Lunasin能够通过降低炎性反应以及调节风湿性关节炎细胞凋亡来缓解以及治疗类风湿性关节炎的发生。骨关节炎发病机制跟类风湿性关节炎有许多相似之处,如炎性细胞因子途径和细胞凋亡途径均发挥关键作用,因此推测Lunasin可能对运动性关节软骨损伤有治疗作用。本研究在成功构建运动性关节软骨损伤的基础上,给予不同剂量Luansin进行治疗,并初步探明其作用机制。1材料与方法1.1材料1.1.1主要试剂:Lunasin(上海生工公司);ELISA试剂盒、SOD和iNOS试剂盒(南京建成公司);NRF2、Keap1、p-AMPK、AMPK、LC-3、Bax、Beclin1和GAPDH抗体(Sigma公司)。1.1.2实验动物:SPF级Wistar大鼠,雄性,体质量180~200g[湖北省实验动物中心,许可证号:SCXK(鄂)2015-0018]。1.2方法1.2.1大鼠分组及处理:将大鼠先随机分为对照组(10只)及模型组(70只)。给模型组大鼠右膝关节腔内注射4%木瓜蛋白酶20L,每隔3d注射1次,连续注射3次,注射后标准饲养28d。再将模型组分为单纯模型组、0.01、0.05和0.1mmol/LLuna-sin组(每组10只)治疗1月。1.2.2ELISA检测炎性介质:取实验大鼠血清,按照ELISA检测试剂盒操作说明书,分别进行检测IL-1、IL-6、TNF-、MMP-6及MMP-8。1.2.3SOD及iNOS的检测:取大鼠关节软骨组织,超声处理破碎细胞,离心取上清,按照检测试剂盒操作说明书,分别进行检测SOD及iNOS。1.2.4Westernblot检测蛋白表达:取大鼠关节软骨组织,加入细胞裂解液匀浆,然后超声处理破碎细胞,离心取上清,得到总蛋白,然后电泳,350mA条件下转膜2h,常温封闭1h,4孵育1抗过夜,TBST洗涤3次,每次10min,常温孵育2抗,TBST洗涤3次,每次10min,加入发光剂,在自动曝光机下曝光。1.3统计学方法采用SPSS20.0软件进行分析,数据以均数标准差(xs)表示,采用方差分析检验。2结果2.1Lunasin降低大鼠软骨组织中炎性因子的产生模型组血清中IL-1、TNF-及IL-6的含量显著高于对照组(P<0.05),而治疗组血清中,这些炎性因子的含量均回降,(P<0.05),且呈现一定剂量依赖关系(图1)。2.2Lunasin降低大鼠软骨组织中基质金属蛋白酶的产生与对照组相比,模型组的大鼠血清中,MMP-6及MMP-8的含量显著性增加(P<0.05),而治疗组血清中,MMP-6及MMP-8的含量较模型组均显著性下降(P<0.05)(图2)。2.3Lunasin激活软骨组织中抗氧化系统不同浓度的Lunasin均能提高SOD的活性,降低iNOS

参考文献

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