牛蒡子苷元通过抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路改善创伤性骨关节炎大鼠的软骨损伤

摘要

目的 探讨牛蒡子苷元（ATG）是否通过抑制Toll样受体4(TLR4)/髓样分化因子88(MyD88)/核因子κB(NF-κB)通路来改善创伤性骨关节炎（TOA）大鼠软骨损伤。方法 将SPF级SD大鼠随机分为假手术（sham）组、TOA组、ATG-L组（15 mg/kg）、ATG-H组（30 mg/kg）和ATG-H+脂多糖（LPS,TLR4激活剂）组，每组10只。苏木精-伊红（HE）和番红O-固绿染色观察软骨组织形态并进行Mankin′s评分；末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记法（TUNEL）检测软骨细胞凋亡；酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清骨钙素（BGP）、碱性磷酸酶（ALP）和Ⅱ型胶原羧基端交联肽（CTX-Ⅱ）水平，软骨组织白细胞介素（IL）-6、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-1β水平；羟胺法检测超氧化物歧化酶（SOD）活性，硫代巴比妥酸检测丙二醛（MDA）含量，比色法检测一氧化氮（NO）含量；蛋白免疫印迹法检测切割型半胱天冬酶-3蛋白（cleaved-Caspase-3）、基质金属蛋白酶-13(MMP-13)、TLR4/MyD88/NF-κB通路蛋白表达。结果 与sham组比较，TOA组大鼠软骨组织有明显损伤，软骨细胞有明显死亡，软骨组织变薄，软骨基质中纤维成分增多，Mankin评分、软骨细胞凋亡率升高（P<0.05），血清BGP、ALP和CTX-Ⅱ水平升高（P<0.05），软骨组织中TNF-α、IL-1β和IL-6水平、NO和MDA水平、cleaved-Caspase-3、MMP-13、TLR4、MyD88和p-NF-κB/NF-κB蛋白表达水平升高（P<0.05），软骨组织中SOD活性降低（P<0.05）。与TOA组比较，ATG-L组和ATG-H组大鼠软骨组织形态有明显改善，软骨组织增厚，软骨基质中纤维成分减少，Mankin评分、软骨细胞凋亡率降低（P<0.05），血清BGP、ALP和CTX-Ⅱ水平降低（P<0.05），软骨组织中TNF-α、IL-1β和IL-6水平、NO和MDA水平、cleaved-Caspase-3、MMP-13、TLR4、MyD88和p-NF-κB/NF-κB蛋白表达水平降低（P<0.05），软骨组织中SOD活性升高（P<0.05）。LPS可降低ATG对TOA大鼠软骨损伤的改善作用（P<0.05）。结论 ATG可能通过抑制TLR4/MyD88/NF-κB信号通路来降低TOA大鼠炎症反应和氧化应激程度以改善关节软骨损伤。

关键词

牛蒡子苷元 / TLR4/MyD88/NF-κB信号通路 / 创伤性关节炎 / 软骨损伤 / 炎症反应 / 氧化应激