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HMGB1在颞下颌关节骨关节炎血管化中的作用机制研究

冯亚平  
【摘要】:第一部分:HMGB1在人颞下颌关节骨关节炎滑膜和穿孔关节盘中的表达目的:HMGB1(High mobility group protein 1,HMGB1)作为重要的促炎因子,在骨关节炎(Osteoarthritis,OA)中发挥着重要作用,本部分研究目的在于探究HMGB1 在人颞下颂关节骨关节炎(Temporomandibular joint osteoarthritis,TMJOA)滑膜和穿孔关节盘中的表达。研究方法:在TMJ手术过程中收集TMJOA滑膜组织和穿孔关节盘组织,髁突骨折的滑膜组织和关节盘组织标本为对照组。免疫组化、Real-time PCR、Western blot检测HMGB 1的表达情况。结果:与对照组比较,免疫组化结果显示TMJOA滑膜组织中HMGB1表达增强,主要表达于增生的血管内皮细胞和滑膜细胞。同时发现HMGB1在穿孔关节盘中表达增加,主要分布于关节盘穿孔的边缘。Real-time PCR和Western blot结果显示TMJOA滑膜细胞和关节盘细胞中HMGB1的表达增强。结论:HMGB1在TMJOA滑膜和穿孔关节盘中表达增强,并有可能促进TMJOA的进展。第二部分:HMGB1在人颞下颌关节穿孔关节盘细胞血管化中的作用机制研究目的:探讨HMGB1在TMJOA穿孔关节盘细胞血管化中的作用及其分子机制。方法:选取10例人颞下颌关节(Temporomandibularjoint,TMJ)穿孔关节盘组织标本,细胞培养及常规组织固定包埋处理,以正常的关节盘组织标本作为对照。免疫组织化学染色方法检测关节盘组织中缺氧诱导因子-lα(Hypoxia-inducible factor-lα,HIF-1α)的表达。Real-time PCR、Western blot、免疫荧光染色方法分析HMGB1对TMJ穿孔关节盘细胞HIF-1α、血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)及丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinases,MAPKs)信号通路的作用,以及在加入MAPKs相关抑制剂后对细胞中HIF-1α、VEGF的表达情况。管成型及Transwell小室实验检测HMGB1对人血管内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)的管成型情况及细胞迁移的作用。结果:①在人TMJ穿孔关节盘细胞中,HMGB1以剂量和时间的依赖方式促进HIF-1α、VEGF的表达。免疫荧光结果进一步表明HMGB1可有效激活HIF-1α。② HMGB1 可有效激活 Erk、JNK。③ U0126(ERK1/2 抑制剂)和 SP600125(JNK抑制剂)可显著抑制HMGB1诱导的HIF-1α、VEGF的表达。④管成型实验和Transwell小室实验显示HMGB1可以显著提高HUVECs的管成型能力并促进细胞的迁移,分别用VEGF、HIF-1α、Erk和JNK抑制剂可逆转此现象。结论:在人TMJ穿孔关节盘细胞中,HMGB1通过激活Erk和JNK信号通路来调控HIF-1α的表达,进而促进VEGF的合成,导致关节盘的血管化并且加速关节盘的退行性变。第三部分:HMGB1在人颞下颌关节滑膜细胞血管化和炎症反应中的作用机制研究目的:本研究旨在研究HMGB1在人TMJOA滑膜细胞中血管化和炎症反应的作用及其分子机制。方法:用 Real-time PCR、Western blot、免疫荧光染色、HUVECs 管成型及 Transwell小室实验评估HMGB1在TMJOA滑膜细胞中的作用。结果:①HMGB1以剂量和时间的依赖方式促进TMJOA滑膜细胞中VEGF、HIF-1α、MMP13、ADAMTS5 以及细胞上清液中 VEGF、IL-1β、IL-6 的表达。此外,细胞免疫荧光实验表明HMGB1可激活HIF-1α。②管成型实验显示HMGB1可以显著提高HUVECs的血管成型能力,VEGF抑制剂可以减弱此现象。③HMGB1能有效激活TMJOA滑膜细胞中的Erk、JNK信号途径。④HMGB1促进滑膜细胞中VEGF、HIF-1α、MMP13、ADAMTS5的表达依赖于Erk和JNK信号通路。⑤HMGB1可通过激活Erk和JNK信号传导途径促进细胞上清液中VEGF、IL-1β和 IL-6 的分泌。结论:在人TMJOA滑膜细胞中,HMGB1可能通过激活炎症因子和血管生成相关因子而促进炎症反应和血管化。


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