白藜芦醇对颞下颌关节骨关节炎的治疗作用及其机制

摘要

目的：探讨白藜芦醇对颞下颌关节骨关节炎（TMJOA）的治疗作用，并阐明相关作用机制。方法：45只SD大鼠随机分为对照组、模型组和白藜芦醇组，每组15只。模型组和白藜芦醇组大鼠关节腔内注射20 g·L-1碘乙酸钠（MIA） 50μL，构建TMJOA大鼠模型；对照组大鼠注射等量生理盐水。造模3周后，白藜芦醇组大鼠注射80μL白藜芦醇溶液，每周1次，连续3周，对照组和模型组大鼠注射等量生理盐水。微型计算机断层扫描技术（Micro-CT）系统检测各组大鼠髁突结构，计算感兴趣区的骨体积分数（BV/TV）、骨小梁厚度（Tb. Th）、骨小梁间距（Tb. p）和骨小梁数（Tb. N）。HE染色和甲苯胺蓝染色观察各组大鼠颞下颌关节（TMJ）组织病理形态表现，免疫组织化学法检测各组大鼠TMJ组织中性别决定区Y框蛋白（SOX）-9、基质金属蛋白酶（MMP）-13、沉默信息调节因子（Sirt）1、磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）、磷酸化蛋白激酶B (p-Akt)和磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（p-mTOR）蛋白表达水平，实时荧光定量PCR (RT-qPCR)法检测各组大鼠TMJ组织中SOX-9、MMP-13、Sirt1、PI3K、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）和蛋白激酶B (Akt) mRNA表达水平。结果：造模3周后，大鼠髁突骨质破坏明显，表面粗糙不平，延续性中断，表明TMJOA大鼠模型造模成功。Micro-CT系统检测，对照组大鼠髁突表面光滑，形态规则，骨质连续完整；模型组大鼠髁突破坏明显，骨质连续性受到不同程度破坏，表面粗糙可伴有不同程度骨质缺损；白藜芦醇组大鼠髁突病变减轻，髁突形态外观得到一定的改善。与对照组比较，模型组大鼠BV/TV和Tb. Th均明显降低（P<0.05）,Tb. Sp明显增加（P<0.05）；与模型组比较，白藜芦醇组大鼠BV/TV和Tb. Th均明显升高（P<0.05）,Tb. Sp明显减少（P<0.05）。HE染色观察，对照组大鼠髁突层次清晰，软骨细胞排列规则，整齐有序；模型组大鼠髁突表面粗糙不平，缺损明显，呈现典型的TMJOA表现；白藜芦醇组大鼠髁突表面略微粗糙，整体分层大致清晰，细胞排列较为有序。甲苯胺蓝染色观察，对照组大鼠髁突肥大层软骨细胞呈蓝紫色，染色明显且均匀；模型组大鼠髁突肥大层软骨细胞淡染，部分区域甚至失染；白藜芦醇组大鼠髁突肥大细胞层染色基本明显且较为均匀。免疫组织化学法检测，与对照组比较，模型组大鼠TMJ组织中MMP-13、PI3K、p-Akt和p-mTOR蛋白表达水平均明显升高（P<0.05）,SOX-9和Sirt1蛋白表达水平均明显降低（P<0.05）；与模型组比较，白藜芦醇组大鼠TMJ组织中SOX-9和Sirt1蛋白表达水平均明显升高（P<0.05）,MMP-13、PI3K、p-Akt和p-mTOR蛋白表达水平均明显降低（P<0.05）。RT-qPCR法检测，与对照组比较，模型组大鼠TMJ组织中MMP-13、PI3K、Akt和mTOR mRNA表达水平均明显升高（P<0.05）,SOX-9和Sirt1 mRNA表达水平均明显降低（P<0.05）；与模型组比较，白藜芦醇组大鼠TMJ组织中SOX-9和Sirt1 mRNA表达水平均明显升高（P<0.05）,MMP-13、PI3K、Akt和mTOR mRNA表达水平均明显降低（P<0.05）。结论：白藜芦醇对TMJOA有治疗作用，其作用机制可能是通过激活Sirt1、抑制PI3K-Akt-mTOR信号通路实现的。

关键词

白藜芦醇 / 颞下颌关节骨关节炎 / 沉默信息调节因子1 / 磷脂酰肌醇3激酶 / 蛋白激酶B / 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白