基于TLR4/NF-κB信号通路探讨补肾痹通方联合间充质干细胞修复膝骨关节炎关节软骨的作用机制

摘要

目的 基于Toll样受体4(TLR4)/核因子κB(NF-κB)信号通路探究补肾痹通方(BSBT)联合间充质干细胞(MSCs)对膝骨关节炎(KOA)关节软骨修复作用的影响。方法 选取2月龄SD大鼠50只，随机分为CON、M-KOA、M-MSC、M-F、M-MSC-F组，每组10只。除CON组外，其余4组采用改良Hulth法构建大鼠膝骨关节炎模型。造模成功后，M-KOA组(予以4 mL/100 g生理盐水灌胃)、M-MSC组(予以1×10～7/mL间充质干细胞0.1 mL关节腔内注射)、M-F组(予以BSBT32.68 g/kg灌胃)及M-MSC-F组(予以1×10～7/mL间充质干细胞0.1 mL关节腔注射，且给予BSBT 32.68 g/kg灌胃),除CON组外其余各组每天灌胃1次，持续3周。苏木精-伊红(HE)和甲苯胺蓝染色观察软骨组织病理变化；蛋白质免疫印迹(WB)法检测软骨组织β-连环蛋白(β-catenin)、SRY盒转录因子9(SOX9)、Runt相关转录因子2(RUNX2)、TLR4、NF-κB p65蛋白表达量情况；免疫荧光观察软骨组织Ⅱ型胶原蛋白(Collagen II)、骨形态发生蛋白7(BMP-7)荧光强度变化；酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)含量。结果 与CON组比较，M-KOA组大鼠软骨边缘损伤严重，细胞排列紊乱，出现大量炎性细胞浸润；软骨组织中Collagen II、BMP-7荧光表达下降(P<0.05),SOX9蛋白表达降低(P<0.05),β-catenin、RUNX2、TLR4和NF-κB p65蛋白表达升高(P<0.05);血清中TNF-α、IL-1β、IL-6水平升高(P<0.05)。与M-KOA组相比，M-MSC组、M-F组、M-MSC-F组大鼠软骨组织边缘损伤明显缓解，细胞排列较整齐，炎性细胞浸润情况明显减少；软骨组织中Collagen II、BMP-7荧光表达上升(P<0.05),SOX9蛋白表达增高(P<0.05),β-catenin、RUNX2、TLR4和NF-κB p65蛋白表达降低(P<0.05);血清中TNF-α、IL-1β、IL-6水平降低(P<0.05);且M-MSC-F组联合干预效果优于M-MSC组、 M-F组。结论 BSBT联合MSCs能有效改善KOA大鼠软骨的病理状况，抑制TLR4/NF-κB信号通路，缓解软骨的炎症损伤，达到治疗KOA的作用。

关键词

膝骨关节炎 / 补肾痹通方 / TLR4/NF-κB信号通路 / 间充质干细胞 / 软骨修复