关键词:
腱病
转化生长因子β1
动物模型
巨噬细胞
纤维化
摘要:
目的:建立适用于机制研究的腱病动物模型,以此模型为基础,研究M2型巨噬细胞(M2MΦ)来源的TGF-β1调控腱病的发病机制,为探讨腱病发病机制和防治提供参考数据。方法:建立腱病动物模型:采用针刺(A组),跑台(R组)及针刺+跑台(AR组)三种建模方法构建腱病动物模型,分别于术后2、4、6、8周各取材一次,对比正常肌腱组织(N组)及人体腱病组织(H组),观察其外观,行苏木精-伊红(HE),马松三色(Masson),天狼猩红(SR)染色、电镜(EM)检测,并用定性及半定量方法评估肌腱组织质量和生物力学实验。M2MΦ耗竭抑制剂研究:分为抑制剂组,腱病组及正常对照组。抑制剂组及腱病组进行腱病造模8周后,三组取材行免疫荧光染色(IFT),HE,SR,EM及蛋白免疫印迹法(WB)检测,观察巨噬细胞存在及其极化类型,TGF-β1表达及其与M2MΦ的关系,行定性及半定量评估抑制剂对肌腱组织质量的影响,探讨肌腱纤维化发生的机制。基因敲除巨噬细胞TGF-β1研究:分为敲基因组,腱病组及正常对照组。敲基因组及腱病组进行腱病造模8周后,三组取材行HE,SR,IFT,EM检测,观察TGF-β1表达及其与M2MΦ的关系,行定性及半定量评估敲除巨噬细胞TGF-β1表达对肌腱组织质量的影响,行WB测定TGF-β1,下游通路蛋白P-Smad2,3及下游纤维化JNK、α-SMA、FN、PAI-1蛋白产物的表达,探讨肌腱纤维化发生的机制。结果:建立腱病动物模型:大体外观显示AR组的跟腱明显肿胀,质地硬,呈灰黄色,较单纯针刺及跑台组呈现腱病样改变。跟腱直径,AR组较大,与A及R组比较有统计学差异。HE,Masson三色及SR染色显示,对比A及R组,AR组胶原纤维,细胞核形态等组织形态改变明显,8周时病理形态与人体腱病组织相似,半定量评分具有统计学差异。AR组生物力学最大应力、强度、刚度及杨氏模量等力学性能下降,均低于A及R组。电镜检测微观结构及形态与单纯A及R组对比观察,AR组胶原纤维排列紊乱伴断裂,与人体腱病组织相似。M2MΦ耗竭抑制剂研究:免疫荧光染色结果显示,腱病组较多巨噬细胞及TGF-β1表达,且主要为M2MΦ,TGF-β1与M2MΦ分布位置高度重合。抑制剂组M2MΦ数量及TGF-β1表达相对较少,正常组可见部分表达。HE、SR及EM显示,抑制剂组组织形态学病理改变轻于腱病组,组织学评分具有统计学差异。WB结果显示,正常组TGF-β1,P-Smad2,P-Smad3,α-SMA及JNK表达高于抑制剂组,而低于腱病组,两者之间互相比较存在统计学差异。基因敲除巨噬细胞TGF-β1研究:HE,SR染色及EM结果显示,敲基因组组织形态学病理改变轻于腱病组,组织学评分有统计学差异。IFT结果显示,腱病组M2MΦ数量及TGF-β1表达高于敲基因组。WB结果显示,TGF-β1,P-Smad2,P-Smad3,JNK,α-SMA于腱病组表达高于抑制剂组,FN于敲基因组及腱病组与正常组比较,表达明显升高,但两组比较无差异。与正常组对比,PAI-1于敲基因组表达明显升高,腱病组表达明显降低,组与组之间比较有统计学差异。结论:针刺+跑台建模方法高效稳定,适用于腱病机制的研究。腱病组织中M2MΦ是TGF-β1的重要来源。通过抑制M2MΦ和敲除巨噬细胞TGF-β1的过度表达,均可减轻腱病的病变程度。提示M2MΦ源性TGF-β1通过Smad通路及旁路介导肌腱纤维化,可能是腱病的发病机制。