KIAA1199在骨關節炎軟骨基質降解中的作用及機制研究

《KIAA1199在骨關節炎軟骨基質降解中的作用及機制研究》是依託浙江大學，由丁錢海擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：KIAA1199在骨關節炎軟骨基質降解中的作用及機制研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：丁錢海
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

骨關節炎（Osteoarthritis,OA）以軟骨基質破壞為主要特點，是骨科的常見病和多發病，其發病機制仍不明確。探索關鍵的致病因子和藥物作用靶點，是OA治療研究的重要方向。近期研究表明：KIAA1199在侵襲性腫瘤組織中表達升高，且KIAA1199可促進皮膚成纖維細胞中透明質酸的分解。但是，KIAA1199在OA中的研究尚無報導。我們前期研究發現：OA患者關節軟骨高表達KIAA1199，其血清KIAA1199水平較非OA患者顯著上調；同時，KIAA1199調控軟骨細胞內基質代謝及影響降解酶系統表達，從而參與OA軟骨破壞的病理過程。本課題以人軟骨細胞、動物模型及臨床標本為研究對象，套用基因沉默與過表達、細胞信號通路抑制/激活、動物實驗等方法深入研究KIAA1199在OA病程中對軟骨基質代謝調控的分子機理和信號傳導機制。本課題將進一步揭示OA的發病機制，為OA的治療研究提供新的思路。

結題摘要

骨關節炎（Osteoarthritis,OA）是最常見的骨關節病，以軟骨基質降解為主要特點，其具體發病機制仍不明確。OA 早期治療以非甾體類抗炎藥為主，可部分緩解患者的疼痛，但不能延緩病程進展。探索關鍵的致病因子和藥物作用靶點，是OA治療研究的重點。 本研究基於前期實驗基礎，利用體內外OA模型，通過實時螢光定量PCR、Western blotting、小干擾RNA、免疫螢光、組織學、免疫組化等評估KIAA1199在OA發病過程的作用及可能機制。 結果顯示：與非OA患者關節軟骨相比，OA患者關節軟骨蛋白聚糖含量明顯下調。KIAA1199在OA患者關節軟骨中表達顯著升高，且KIAA1199主要表達於軟骨細胞的胞漿內。本研究發現OA患者血清中的KIAA1199水平也較非OA患者高，提示KIAA1199可能是OA診斷檢測的一個潛在指標。另一方面，我們利用手術構建內側半月板不穩定(DMM)的OA大鼠模型，在DMM術後的4周、6周、8周收集膝關節軟骨，通過番紅O染色證實，隨著時間進展，關節軟骨中的細胞外基質水平逐漸下降，關節磨損加重；同時利用Western blot以及免疫組化方法，我們發現隨著時間進展，KIAA1199的表達呈上調趨勢，提示KIAA1199參與了DMM誘導的關節軟骨退變。體外OA模型中，我們發現， IL-1β干預軟骨細胞後，ADAMTS-4/-5，MMP-1/-3/-13，炎性因子COX-2/iNOS表達明顯上調。用小干擾RNA（KIAA1199-siRNA）沉默軟骨細胞中KIAA1199的表達後，蛋白聚糖酶ADAMTS-4/-5以及組織金屬蛋白酶MMP-13的表達顯著下降，而軟骨基質主要成分aggrecan和Ⅱ型膠原的表達顯著上調。我們還發現，KIAA1199通過經典的Wnt/β-catenin信號通路調控關節軟骨基質代謝。將軟骨細胞中KIAA1199表達沉默後，Wnt/β-catenin通路的關鍵分子GSK3β、β-catenin、CyclinD1、MMP-13及ADAMTS-5表達顯著下調，加入Wnt抑制劑DKK-1後，下調作用更為明顯，而加入Wnt通路激動劑LiCl後，以上的關鍵分子表達再次上調。這些研究提示Wnt/β-catenin通路在KIAA1199參與關節軟骨基質降解過程中起重要作用。 綜上所述，KIAA1199是OA治療研究的一個潛在靶點。