关键词:
颞下颌关节骨关节炎
低强度脉冲超声波
髁突软骨细胞
免疫细胞化学染色
MAPK通路
摘要:
目的:利用促炎因子白介素-1β的致炎作用,制造大鼠髁突软骨细胞体外炎症模型,使用低强度脉冲超声波(Low intensity pulsed ultrasound,LIPUS)进行治疗。治疗结束后,使用免疫细胞化学染色法检测髁突软骨细胞中Ⅱ型胶原及MAPK信号通路相关因子磷酸化的表达变化,探讨LIPUS是否通过MAPK信号通路发挥对炎性髁突软骨细胞的治疗作用,为LIPUS在临床上用于治疗颞下颌关节骨关节炎提供理论依据。方法:1.断颈处死3-4周龄SD雄性大鼠后,在无菌的条件下,取下颌骨双侧髁突软骨。采用二次酶消化法分离出髁突软骨细胞,加入完全培养基,入培养箱等待细胞贴壁,后期根据细胞状态进行传代。显微镜下观察髁突软骨细胞的生长和形态变化,并根据镜下细胞形态、甲苯胺蓝染色法、免疫细胞化学染色法进行鉴定。2.确定所提细胞为髁突软骨细胞后,取第二代细胞随机分为3组,加入浓度为0、5、10ng/ml的IL-1β处理24小时,对三组细胞进行Ⅱ型胶原与MMP-13免疫细胞化学染色,筛选出IL-1β的最佳致炎浓度,用于之后实验。3.取第二代髁突软骨细胞随机分3组:NC组(常规培养),OA组(10ng/ml IL-1β处理24小时后常规培养),LIPUS组(10ng/ml IL-1β处理24小时后连续6天进行LIPUS照射治疗,强度为45m W/cm2,20min/天)。最终对三组细胞内Ⅱ型胶原以及MAPK通路相关因子p38、磷酸化p38(p-p38)、ERK1/2、磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)进行免疫细胞化学染色,进而研究LIPUS对IL-1β诱导的炎性髁突软骨细胞是否有治疗作用,且这种治疗作用与MAPK信号通路是否相关。结果:1.实验一:消化髁突软骨细胞并接种后,显微镜下观察细胞贴壁后表现为“多角形”或“星形”,5-6天后细胞进入对数生长期,10天后基本长满,呈“铺路石样”表现。传代4代以后发现细胞呈“长梭形”,出现“去极化”表现。镜下显示所培养细胞的形态符合髁突软骨细胞形态学表现,甲苯胺蓝染色及免疫细胞化学染色结果证实所提取细胞为大鼠髁突软骨细胞。2.实验二染色平均积分光密度值:Ⅱ型胶原:0ng/ml组(0.020480±0.001273),5ng/ml组(0.018668±0.002364),10ng/ml组(0.017147±0.000522),组间差异有统计学意义(P<0.05)。MMP-13:0ng/ml组(0.014401±0.000739),5ng/ml组(0.015323±0.001384),10ng/ml组(0.016837±0.000597),组间差异有统计学意义(P<0.05)。3.实验三染色平均积分光密度值:Ⅱ型胶原:NC组(0.017428±0.000773),OA组(0.015904±0.000793),LIPUS组(0.016623±0.000797),组间差异有统计学意义(P<0.05)。ERK1/2:NC组(0.001244±0.000123),OA组(0.001301±0.000169),LIPUS组(0.001337±0.000102),组间差异无统计学意义(P>0.05)。p-ERK1/2:NC组(0.009986±0.002893),OA组(0.012852±0.000717),LIPUS组(0.011528±0.000370),组间差异有统计学意义(P<0.05)。p38:NC组(0.002509±0.000269),OA组(0.002457±0.000376),LIPUS组(0.002655±0.000360),组间差异无统计学意义(P>0.05)。p-p38:NC组(0.009906±0.000636),OA组(0.011470±0.000701),LIPUS组(0.010973±0.000603),组间差异有统计学意义(P<0.05)。结论:1.使用二次酶消化法在体外成功分离、培养出活性较好、增殖活力强的髁突软骨细胞,4代后细胞出现“去极化”表现。2.10ng/ml的IL-1β是本次实验筛选出的最佳致炎浓度。***治疗炎性髁突软骨细胞后减少了Ⅱ型胶原的降解,抑制了MAPK通路相关因子p38、ERK1/2的磷酸化,提示LIPUS可能通过抑制MAPK信号通路的激活来抑制髁突软骨细胞细胞外基质的降解,并通过该通路发挥对颞下颌关节关节软骨的治疗作用,为临床上用LIPUS治疗颞下颌关节骨关节炎提供理论依据。