《PPARγ在骨關節炎AGEs/RAGE細胞信號通路中的作用及機制研究》是依託湖南師範大學，由陳鋮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：PPARγ在骨關節炎AGEs/RAGE細胞信號通路中的作用及機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳鋮
- 依託單位：湖南師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
晚期糖基化終末產物(AGEs)是導致骨關節炎(OA)的關鍵物質，可通過與受體(RAGE)結合激活細胞內信號通路引起一系列細胞損傷效應，但機制尚未完全闡明；過氧化物酶體增生物激活受體γ(PPARγ)在OA患者和動物模型中表達明顯下調，可能與OA病理機制相關。本研究首次提出PPARγ下調是RAGE介導的細胞信號通路中一個重要環節的假說，並運用分子生物學技術、基因沉默技術、動物實驗及臨床觀察、多因素分析等方法從細胞、動物模型及人體三個角度加以驗證，探究PPARγ與其他信號分子的關係，力圖揭示AGEs致OA發病的分子生物學機制，明確PPARγ的作用和意義，觀察PPARγ激動劑匹格列酮對AGEs引起軟骨損傷的保護作用及對AGEs致病的細胞內外途徑進行多重阻斷對OA進程的影響，為發現新的OA干預靶點，阻止OA進行性發展，實現有效防治OA提供可靠的實驗和理論依據，並為匹格列酮老藥新用的臨床開發奠定基礎
結題摘要
骨關節炎（OA）是一種隨年齡增長而進行性加重的關節疾病，其發病機制複雜，治療效果也不盡人意。AGEs被認為可能是導致OA隨年齡增加進行性加重的關鍵物質，但機制尚未完全闡明。本研究提出PPARγ下調是RAGE介導的細胞信號通路中一個重要環節的假說並加以驗證，探究PPARγ與其他信號分子的關係，力圖揭示AGEs致OA發病的分子生物學機制，明確PPARγ的作用和意義，觀察PPARγ激動劑匹格列酮對AGEs引起軟骨損傷的保護作用。課題組通過外源性AGEs分別與家兔及人膝關節軟骨細胞共同孵育，先後阻斷AGEs受體、NF-κB通路、MAPK途徑後，以及在PPARγ的激動劑吡格列酮作用前後，檢測NF-κB、I-κB、IL-1、TNF-α、MMP-13、PPARγ等的表達情況以及過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）活性氧ROS水平。結果發現AGEs能通過激活RAGE、誘導活性氧（ROS）生成、激活NF-κB信號通路刺激軟骨細胞TNF-a和MMP-13表達增多，呈明顯的時效和量效關係；同時AGEs通過RAGE和MAPKs家族中P38-MAPK和JNK-MAPK信號通路誘導軟骨細胞PPARγ表達下調，同樣具有濃度和時間依賴性， ERK-MAPK信號通路與該效果無關；PPARγ激動劑吡格列酮能顯著抑制AGEs誘導軟骨細胞TNF-a和MMP-13表達增多。課題組通過向兔膝關節腔內注射D-核糖提高關節內AGEs水平，模擬隨年齡增加AGEs在體內堆積的生理過程，利用改良跑步機模擬負重關節運動負荷，共同誘導模型動物骨關節炎改變，探討AGEs水平及運動負荷與OA病變程度之間的關係。結果顯示關節腔內注射D-核糖可引起關節軟骨內AGEs水平升高，導致軟骨內IL-1、MMP-13、TNF-a等表達增多，軟骨退變組織學評分升高，但大體評分改變不明顯，而增加試驗兔運動負荷後，隨AGEs水平升高關節軟骨出現明顯的損傷，而口服格列酮能顯著抑制這種關節軟骨損傷的發生。本研究初步闡明了AGEs致OA發病的細胞內信號傳導通路，驗證了PPARγ是OA病變時RAGE介導的細胞內信號傳導通路上一個重要環節的假說，為OA的臨床防治提供了新的思路和治療靶點，並為傳統的II型糖尿病治療藥物吡格列酮套用於OA防治提供了實驗依據和理論基礎。
