基于cGAS-STING信号通路探讨川芎嗪抑制Ca²⁺浓度保护膝骨关节炎大鼠软骨的作用机制研究

摘要

目的：探讨川芎嗪能否通过cGAS-STING通路抑制Ca²⁺浓度，进而保护KOA大鼠软骨的机制研究。方法：采用前交叉韧带离断法复制KOA模型，将雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组、川芎嗪组(20、40、80 mg·kg^-1·d^-1)，每组8只。提取雄性SD大鼠膝关节的软骨细胞，分为对照组，IL-1β组，川芎嗪组（100、200μmol/L）和H-151组（STING通路抑制剂）。用IL-1β诱导软骨细胞24 h建立KOA模型，川芎嗪和H-151干预24 h。CCK-8法检测川芎嗪对细胞活力的影响；采用番红-固绿染色法观察软骨组织以及软骨细胞的病理变化；免疫组化法检测组织cGAS、STING蛋白表达；RT-qPCR检测组织cGAS、STING、Calmodulin、Calpain、NF-κB mRNA水平；采用流式细胞术检测细胞Ca²⁺浓度；Western blot检测细胞和组织cGAS、STING、Calmodulin、Calpain蛋白表达以及细胞p-IRF3蛋白相对表达。结果：CCK-8检测结果显示川芎嗪在浓度为0～400μmol/L范围内对细胞活力无显著影响。与模型组相比，川芎嗪干预后，番红-固绿染色的结果显示各组的软骨组织损伤得到了改善；免疫组化法检测软骨组织的cGAS、STING蛋白阳性区域比例明显降低；cGAS、STING、Calmodulin、Calpain、NF-κB mRNA的相对表达水平也呈下降趋势。此外，体外实验也再次验证，相较于IL-1β组，川芎嗪组的软骨细胞Ca²⁺浓度降低；cGAS、STING、Calmodulin、Calpain、p-IRF3蛋白的相对表达减少。结论：川芎嗪可以通过cGAS-STING通路从而抑制Ca²⁺浓度保护KOA大鼠的软骨。

关键词

膝骨关节炎 / 软骨 / cGAS-STING信号通路 / Ca²⁺