[摘 要] 目的:探討白藜蘆醇對(duì)顳下頜關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎 (TMJOA) 的治療作用,并闡明相關(guān)作用機(jī)制。方法:45只SD大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、模型組和白藜蘆醇組,每組15只。模型組和白藜蘆醇組大鼠關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射20 g·L-1 碘乙酸鈉(MIA) 50 μL,構(gòu)建TMJOA 大鼠模型;對(duì)照組大鼠注射等量生理鹽水。造模3 周后,白藜蘆醇組大鼠注射80 μL 白藜蘆醇溶液,每周1 次,連續(xù)3 周,對(duì)照組和模型組大鼠注射等量生理鹽水。微型計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)(Micro-CT) 系統(tǒng)檢測(cè)各組大鼠髁突結(jié)構(gòu),計(jì)算感興趣區(qū)的骨體積分?jǐn)?shù)(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb. Th)、骨小梁間距(Tb. p) 和骨小梁數(shù)(Tb. N)。HE 染色和甲苯胺藍(lán)染色觀察各組大鼠顳下頜關(guān)節(jié)(TMJ) 組織病理形態(tài)表現(xiàn),免疫組織化學(xué)法檢測(cè)各組大鼠TMJ 組織中性別決定區(qū)Y 框蛋白(SOX)-9、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-13、沉默信息調(diào)節(jié)因子(Sirt)1、磷脂酰肌醇3 激酶(PI3K)、磷酸化蛋白激酶B (p-Akt) 和磷酸化哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR) 蛋白表達(dá)水平,實(shí)時(shí)熒光定量PCR (RT-qPCR) 法檢測(cè)各組大鼠TMJ 組織中SOX-9、MMP-13、Sirt1、PI3K、哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR) 和蛋白激酶B (Akt) mRNA 表達(dá)水平。結(jié)果:造模3周后,大鼠髁突骨質(zhì)破壞明顯,表面粗糙不平,延續(xù)性中斷,表明TMJOA大鼠模型造模成功。Micro-CT 系統(tǒng)檢測(cè),對(duì)照組大鼠髁突表面光滑,形態(tài)規(guī)則,骨質(zhì)連續(xù)完整;模型組大鼠髁突破壞明顯,骨質(zhì)連續(xù)性受到不同程度破壞,表面粗糙可伴有不同程度骨質(zhì)缺損;白藜蘆醇組大鼠髁突病變減輕,髁突形態(tài)外觀得到一定的改善。與對(duì)照組比較,模型組大鼠BV/TV 和Tb. Th 均明顯降低(Plt;0. 05),Tb. Sp明顯增加(Plt;0. 05);與模型組比較,白藜蘆醇組大鼠BV/TV 和Tb. Th 均明顯升高(Plt;0. 05),Tb. Sp明顯減少(Plt;0. 05)。HE 染色觀察,對(duì)照組大鼠髁突層次清晰,軟骨細(xì)胞排列規(guī)則,整齊有序;模型組大鼠髁突表面粗糙不平,缺損明顯,呈現(xiàn)典型的TMJOA 表現(xiàn);白藜蘆醇組大鼠髁突表面略微粗糙,整體分層大致清晰,細(xì)胞排列較為有序。甲苯胺藍(lán)染色觀察,對(duì)照組大鼠髁突肥大層軟骨細(xì)胞呈藍(lán)紫色,染色明顯且均勻;模型組大鼠髁突肥大層軟骨細(xì)胞淡染,部分區(qū)域甚至失染;白藜蘆醇組大鼠髁突肥大細(xì)胞層染色基本明顯且較為均勻。免疫組織化學(xué)法檢測(cè),與對(duì)照組比較,模型組大鼠TMJ 組織中MMP-13、PI3K、p-Akt 和p-mTOR 蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 05), SOX-9和Sirt1 蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 05);與模型組比較,白藜蘆醇組大鼠TMJ 組織中SOX-9 和Sirt1 蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 05),MMP-13、PI3K、p-Akt 和p-mTOR 蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 05)。RT-qPCR 法檢測(cè),與對(duì)照組比較,模型組大鼠TMJ 組織中MMP-13、PI3K、Akt和mTOR mRNA 表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 05),SOX-9 和Sirt1 mRNA 表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 05);與模型組比較,白藜蘆醇組大鼠TMJ 組織中SOX-9 和Sirt1 mRNA 表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 05),MMP-13、PI3K、Akt和mTOR mRNA表達(dá)水平均明顯降低 (Plt;0. 05)。結(jié)論:白藜蘆醇對(duì)TMJOA 有治療作用,其作用機(jī)制可能是通過激活Sirt1、抑制PI3K-Akt-mTOR 信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)的。
[關(guān)鍵詞] 白藜蘆醇; 顳下頜關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎; 沉默信息調(diào)節(jié)因子1; 磷脂酰肌醇3 激酶; 蛋白激酶B;哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白
[中圖分類號(hào)] R684.3 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A
顳下頜關(guān)節(jié)(temporomandibular joint, TMJ)由顳骨關(guān)節(jié)面、關(guān)節(jié)盤、髁突、關(guān)節(jié)韌帶和關(guān)節(jié)囊組成, 作為頜面部唯一的聯(lián)動(dòng)關(guān)節(jié), 在咀嚼、吞咽、表情、呼吸及言語(yǔ)等下頜功能運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮作用[1]。在TMJ 相關(guān)疾病中,以顳下頜關(guān)節(jié)紊亂?。╰emporomandibular joint disorder, TMD) 最為常見[2]。顳下頜關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎(temporomandibularjoint osteoarthritis, TMJOA) 是TMD 的重癥表現(xiàn),常出現(xiàn)典型的關(guān)節(jié)疼痛、關(guān)節(jié)功能喪失、關(guān)節(jié)不穩(wěn)定、錯(cuò)頜甚至面部畸形[3],女性患者較男性患者多見,尤其是青春期后和生育期間的女性[4]。對(duì)于TMJOA,目前僅限于保守治療以控制癥狀或開放手術(shù),尚無(wú)有效的疾病修復(fù)辦法以修復(fù)和再生受損的TMJ[5-7]。
白藜蘆醇屬天然抗氧化物質(zhì),是來源于自然植物的多酚化合物,在虎杖、花生和葡萄等植物中含量豐富,由植物毛葉藜蘆的根部第一次提取出來[8]。白藜蘆醇存在順式和反式2 種同分異構(gòu)體,自然界中以反式同分異構(gòu)體為主,其作用多樣,在抗真菌、抗炎、抗氧化、抗腫瘤和心臟及神經(jīng)等組織器官中發(fā)揮重要的保護(hù)作用[9]。研究[10] 發(fā)現(xiàn):白藜蘆醇在骨科疾病如骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis,OA)中也具有重要作用,可以通過抑制早期OA 炎癥相關(guān)因子的表達(dá)而達(dá)到治療OA 的效果。盡管關(guān)于白藜蘆醇治療OA 的研究[11-12]已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,但是主要集中于膝關(guān)節(jié),關(guān)于白藜蘆醇在TMJOA治療中作用的研究較少。近年來,有學(xué)者[13] 觀察了白藜蘆醇對(duì)TMJOA 軟骨破壞和滑膜炎癥的影響,但目前報(bào)道極少,且缺乏機(jī)制方面的進(jìn)一步探索。
本研究通過關(guān)節(jié)腔內(nèi)常規(guī)注射碘乙酸鈉(monosodium iodoacetate, MIA) 法構(gòu)建大鼠TMJOA 模型,探討白藜蘆醇對(duì)TMJOA 大鼠關(guān)節(jié)軟骨的影響, 并闡明其具體的作用機(jī)制, 以期為TMJOA 的臨床診療提供參考。
1 材料與方法
1. 1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、主要試劑和儀器 6周齡 SD雄性大鼠45 只,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號(hào):SYXK (吉)2023-0010, 體質(zhì)量150~200 g, 購(gòu)自長(zhǎng)春億斯實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限責(zé)任公司。大鼠飼養(yǎng)于吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院動(dòng)物房中,保持環(huán)境清潔,恒溫恒濕,定期消毒和通風(fēng),實(shí)驗(yàn)前所有大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)過吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理審批號(hào):2022450),實(shí)驗(yàn)過程均符合實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物倫理準(zhǔn)則。MIA 和二甲基亞砜(dimethylsulfoxide,DMSO) 購(gòu)自上海阿拉丁公司,白藜蘆醇購(gòu)自上海麥克林公司,乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid, EDTA)(型 號(hào):1340GR500) 購(gòu)自德國(guó)BioFroxx 公司,HE 染色試劑盒(型號(hào):C0105) 購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)有限公司,甲苯胺藍(lán)染色液(型號(hào):G3661)、DAB顯色劑和0. 1% 亞甲基藍(lán)染色液(型號(hào): G1300)購(gòu)自北京索萊寶生物科技有限公司,兔源沉默信息調(diào)節(jié)因子(silence information regulator,Sirt)1 一抗(型號(hào):ab189494) 購(gòu)自美國(guó)Abcam 公司,兔源基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)-13( 型 號(hào): bs-10250R)、磷 脂 酰 肌 醇 3 激 酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)( 型號(hào):bs-10657R)、蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)( 型號(hào):bs-6951R)和哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target ofrapamycin, mTOR)(型號(hào): bs-1992R) 一抗購(gòu)自均北京博奧森生物技術(shù)有限公司,兔SP 試劑盒購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司, TRIzol 試劑購(gòu)自日本TaKaRa 公司,逆轉(zhuǎn)錄PCR 試劑盒和實(shí)時(shí)熒光定量PCR (real-time fluorescence quantitativePCR, RT-qPCR) 試劑盒購(gòu)自上海翊圣生物科技有限公司, PCR 引物購(gòu)自生工生物工程(上海)股份有限公司。微型計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)(microcomputedtomography, Micro-CT) 系統(tǒng)購(gòu)自瑞士Scanco Medical AG 公司, 分光光度計(jì)購(gòu)自美國(guó)Thermo Fisher 公司,PCR 儀購(gòu)自瑞士Roche 公司。
1. 2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組和模型制備 45只大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、模型組和白藜蘆醇組, 每組15 只。模型組和白藜蘆醇組大鼠腹腔注射麻醉, 側(cè)臥位,TMJ 周圍區(qū)域消毒、備皮, 于眼外眥與外耳道下緣連線并距離外耳道下緣3~4 mm 處和顴弓后下方,向前內(nèi)上進(jìn)針,抵達(dá)骨壁回抽無(wú)血后,向兩側(cè)關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射20 g·L-1 MIA 50 μL, 留針1 min,構(gòu)建TMJOA 大鼠模型,對(duì)照組大鼠注射等量生理鹽水。見圖1。
1. 3 各組大鼠處理方法和組織取材 造模3周后,白藜蘆醇組大鼠注射80 μL 白藜蘆醇溶液(0. 5 mg白藜蘆醇溶于80 μL DMSO中),每周1次,連續(xù)3周,對(duì)照組和模型組大鼠注射等量生理鹽水。注射完成1 周后,麻醉下頸椎脫臼處死大鼠,完整取出雙側(cè)TMJ 組織,一側(cè)放入4% 多聚甲醛溶液中固定,脫鈣后用于HE 和免疫組織化學(xué)染色,一側(cè)放入-80 ℃冰箱凍存,用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1. 4 Micro-CT系統(tǒng)檢測(cè)各組大鼠髁突結(jié)構(gòu) 將樣本置入高分辨率體內(nèi)X 射線Micro-CT 系統(tǒng)中掃描,掃描完成后進(jìn)行三維重建,并于髁突頂部軟骨與軟骨下骨交界處正下方,選取橫截面積0. 5 mm2,長(zhǎng)軸1. 0 mm 的圓柱體作為感興趣區(qū),檢測(cè)感興趣區(qū)的骨體積分?jǐn)?shù)(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb. Th)、骨小梁間距(Tb. p) 和骨小梁數(shù)(Tb. N), 其中BV/TV、Tb. Th 和Tb. N 與骨質(zhì)量呈正相關(guān)關(guān)系,Tb. p 與骨質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
1. 5 HE 染 色 和 甲 苯 胺 藍(lán) 染 色 觀 察 各 組 大 鼠TMJ組織病理形態(tài)表現(xiàn) 大鼠 TMJ組織采用 4%多聚甲醛固定后,脫鈣3 個(gè)月,期間可視情況更換脫鈣液, 至1 mL 注射器針尖可無(wú)阻力刺穿組織,脫水、透明、浸蠟、包埋和切片,采用HE 染色和甲苯胺藍(lán)染色, 光學(xué)顯微鏡下觀察并進(jìn)行圖像處理。
1. 6 免疫組織化學(xué)法檢測(cè)各組大鼠TMJ組織中性別決定區(qū) Y 框蛋白(sex determining region Y boxprotein,SOX)-9、MMP-13、Sirt1、PI3K、磷酸化Akt(phosphorylated-Akt,p-Akt)和 磷 酸 化 mTOR(phosphorylated-mTOR,p-mTOR)蛋白表達(dá)水平 取各組大鼠TMJ 組織,進(jìn)行脫蠟和水化,胃蛋白酶抗原修復(fù), 內(nèi)源性過氧化物酶阻斷, 滴加一抗,4 ℃過夜,加入反應(yīng)增強(qiáng)液和增強(qiáng)酶標(biāo)山羊抗兔IgG, DAB 顯色, 蘇木精復(fù)染, 于顯微鏡下觀察,采用Image J 軟件檢測(cè),計(jì)算各組大鼠TMJ 組織免疫組織化學(xué)染色平均光密度值,以平均光密度值代表目的蛋白表達(dá)水平。平均光密度=區(qū)域內(nèi)特定染色部分累積光密度(IOD) /區(qū)域面積。
1. 7 RT-qPCR法檢測(cè)各組大鼠TMJ組織中SOX-9、MMP-13、Sirt1、PI3K、mTOR 和 Akt mRNA 表達(dá)水平 大鼠髁突軟骨研磨至粉末狀,TRIzol 提取軟骨組織RNA,DEPC 水溶解,Nanodrop 測(cè)定RNA濃度,逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,SYBR 法擴(kuò)增,95 ℃、30 s預(yù)變性, 95 ℃ 、10 s, 60 ℃ 、30 s, 95 ℃ 、15 s,60 ℃ 、60 s, 95 ℃ 、15 s, 共40 個(gè)循環(huán)。以GAPDH 內(nèi)參, 采用2-ΔΔCt 法計(jì)算目的基因表達(dá)水平。引物序列見表1。
1. 8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用 SPSS 22. 0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。各組大鼠骨結(jié)構(gòu)參數(shù), TMJ 組織中SOX-9、MMP-13、Sirt1、PI3K、mTOR 和AktmRNA 表達(dá)水平及SOX-9、MMP-13、Sirt1、PI3K、p-Akt 和p-mTOR 蛋白表達(dá)水平均符合正態(tài)分布,以x±s 表示,多組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析,組間樣本均數(shù)兩兩比較采用SNK-q 檢驗(yàn)。以Plt;0. 05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié) 果
2. 1 TMJOA大鼠模型 MIA注射1 d后,大鼠面部術(shù)區(qū)周圍出現(xiàn)明顯腫脹。造模3 周后,大鼠髁突骨質(zhì)破壞明顯,表面粗糙不平,延續(xù)性中斷,表明TMJOA 大鼠模型制備成功。見圖2。
2. 2 各組大鼠髁突結(jié)構(gòu) 對(duì)照組大鼠髁突表面光滑,形態(tài)規(guī)則,骨質(zhì)連續(xù)完整;模型組大鼠髁突破壞明顯,骨質(zhì)連續(xù)性受到不同程度破壞,表面粗糙可伴有不同程度骨質(zhì)缺損;白藜蘆醇組大鼠髁突病變減輕,髁突形態(tài)外觀得到一定的改善。見圖3。與對(duì)照組比較,模型組大鼠BV/TV 和Tb. Th 均明顯降低(Plt;0. 05), Tb. Sp 明顯增加(Plt;0. 05);Tb. N 減少,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。與模型組比較,白藜蘆醇組大鼠BV/TV 和Tb. Th 均明顯升高(Plt;0. 05), Tb. Sp 明顯減少(Plt;0. 05); Tb. N 增加, 但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0. 05)。見表2。
2. 3 各組大鼠 TMJ組織病理形態(tài)表現(xiàn) HE染色結(jié)果顯示:對(duì)照組大鼠髁突分為纖維層、增殖層、肥大層和透明軟骨層, 層次清晰, 軟骨細(xì)胞排列規(guī)則,整齊有序。模型組大鼠髁突表面粗糙不平,缺損明顯, 軟骨分層不明顯, 細(xì)胞數(shù)量減少, 出現(xiàn)無(wú)細(xì)胞區(qū)及裂隙, 細(xì)胞排列紊亂, 界限不清,呈現(xiàn)典型的TMJOA 表現(xiàn)。白藜蘆醇組大鼠髁突表面略微粗糙, 整體分層大致清晰, 細(xì)胞數(shù)量輕微減少,細(xì)胞排列較為有序。見圖4。甲苯胺藍(lán)染色結(jié)果顯示: 對(duì)照組大鼠髁突肥大層軟骨細(xì)胞呈藍(lán)紫色, 染色明顯且均勻; 模型組大鼠髁突肥大層軟骨細(xì)胞淡染, 部分區(qū)域甚至失染; 白藜蘆醇組大鼠髁突肥大細(xì)胞層染色基本明顯且較為均勻。見圖5。
2. 4 各 組 大 鼠 TMJ 組 織 中 SOX-9、MMP-13、Sirt1、PI3K、p-Akt和p-mTOR蛋白表達(dá)水平 與對(duì)照組比較, 模型組大鼠TMJ 組織中MMP-13、PI3K、p-Akt 和p-mTOR 蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 05),SOX-9 和Sirt1 蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 05)。與模型組比較, 白藜蘆醇組大鼠TMJ 組織中SOX-9 和Sirt1 蛋白表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 05),MMP-13、PI3K、p-Akt和p-mTOR蛋白表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 05)。見圖6 和表3。
2. 5 各 組 大 鼠 TMJ 組 織 中 SOX-9、MMP-13、Sirt1、PI3K、mTOR和 Akt mRNA表達(dá)水平 與對(duì)照組比較, 模型組大鼠TMJ 組織中MMP-13、PI3K、Akt 和mTOR mRNA 表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 05), SOX-9 和Sirt1 mRNA 表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 05)。與模型組比較, 白藜蘆醇組大鼠TMJ 組織中SOX-9 和Sirt1 mRNA 表達(dá)水平均明顯升高(Plt;0. 05), MMP-13、PI3K、Akt 和mTOR mRNA 表達(dá)水平均明顯降低(Plt;0. 05)。見表4。
3 討 論
TMJOA 作為一種常見的疾病,在人群中具有較高的患病率。TMJOA 在20~49 歲年齡組患者患病率為25%, 而73~75 歲年齡組患者患病率高達(dá)70% [14]。近年來, TMJOA 的發(fā)展趨勢(shì)逐漸年輕化,青少年發(fā)病率也急劇上升,嚴(yán)重影響青少年TMJ 的生長(zhǎng)發(fā)育[15]。
目前在多種治療方式之中,與物理療法如電、光和超聲等比較,通過關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射藥物的方式治療TMJOA 療效確切,應(yīng)用廣泛,患者易于接受。白藜蘆醇由于其抗炎和抗氧化等特性,能夠在OA中發(fā)揮作用,達(dá)到減輕炎癥和保護(hù)軟骨。研究[16-17]表明: 白藜蘆醇能夠減少膝關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞中炎性因子的釋放,促進(jìn)軟骨組織修復(fù)和再生。與膝關(guān)節(jié)比較, TMJ 具有其特殊性, 因此白藜蘆醇在TMJOA 中的作用尚需進(jìn)一步明確。本研究結(jié)果顯示: 與模型組比較, 白藜蘆醇組髁突頂軟骨下骨BV/TV 和Tb. Th 明顯升高,Tb. Sp 明顯減少,提示白藜蘆醇能夠有效減少骨吸收,促進(jìn)骨修復(fù),對(duì)TMJOA 發(fā)展起抑制作用。此外, HE 染色和免疫組織化學(xué)染色結(jié)果顯示:與模型組比較,白藜蘆醇組大鼠髁突表面光滑, 分層清晰, 排列有序,且SOX-9 蛋白表達(dá)水平明顯升高,MMP-13 蛋白表達(dá)水平明顯降低,從組織病理和蛋白分子角度證實(shí)白藜蘆醇能減少組織分解,促進(jìn)軟骨合成,抑制炎癥發(fā)展。本研究結(jié)果顯示:白藜蘆醇組大鼠炎癥相關(guān)基因表達(dá)水平明顯降低, 軟骨合成的相關(guān)基因表達(dá)水平明顯升高。本研究從不同方面明確了白藜蘆醇對(duì)TMJOA 的治療效果, 與相關(guān)研究[18] 結(jié)果一致。
Sirts 是高度保守的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD+) 依賴的組蛋白/蛋白去乙酰化酶中Sirt2 家族成員,為長(zhǎng)壽和健康的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器[19]。Sirt 與多種細(xì)胞信號(hào)通路有關(guān), 包括抗炎、衰老、凋亡、DNA 損傷修復(fù)、自噬和調(diào)節(jié)細(xì)胞能量及氧化還原狀態(tài)下的代謝[20]。Sirt1 是Sirtuin 家族中最流行的同源物, 可防御關(guān)節(jié)軟骨的氧化應(yīng)激,調(diào)節(jié)軟骨細(xì)胞凋亡自噬等,可改善OA 進(jìn)展[21]。白藜蘆醇作為公認(rèn)的Sirt1 特異性激活劑, 可能通過激活Sirt1 進(jìn)一步發(fā)揮作用。研究[22-23] 發(fā)現(xiàn):mTOR 作為一種重要的自噬負(fù)調(diào)節(jié)因子,其介導(dǎo)的信號(hào)通路與OA 的病程及發(fā)展有密切關(guān)聯(lián), 使用mTOR 抑制劑或特異性敲除該基因可極大地降低OA 程度。其中,PI3K-Akt-mTOR 作為調(diào)控mTOR 的經(jīng)典路徑之一, 在自噬的調(diào)控中發(fā)揮重要的作用[24], 提示白藜蘆醇可能是通過激活Sirt1 基因后,抑制PI3K-Akt-mTOR 通路,從而激活自噬抑制凋亡,抑制OA 發(fā)展。本研究結(jié)果顯示:與模型組比較,白藜蘆醇組大鼠TMJ 組織中Sirt1 蛋白表達(dá)水平升高, PI3K-Akt-mTOR 通路相關(guān)蛋白表達(dá)水平降低。Sirt1 mRNA 表達(dá)水平升高,PI3K、Akt 和mTOR mRNA 表達(dá)水平降低, 與MARI?O 等[25] 的研究結(jié)果一致。
綜上所述, 白藜蘆醇能夠通過激活Sirt1 抑制PI3K-Akt-mTOR 通路,信號(hào)通路的抑制可能進(jìn)一步導(dǎo)致軟骨細(xì)胞自噬活動(dòng)的增加,從而達(dá)到保護(hù)軟骨細(xì)胞治療TMJOA 的效果。
利益沖突聲明:所有作者聲明不存在利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:孫高參與文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)整理、實(shí)驗(yàn)操作和論文撰寫,何靜、趙琪、石劍虹、廖智羚、田原野和吳國(guó)民參與文獻(xiàn)檢索及論文審校。
[參考文獻(xiàn)]
[1] STOCUM D L, ROBERTS W E. Part Ⅰ: development
and physiology of the temporomandibular joint[J]. Curr
Osteoporos Rep, 2018, 16(4): 360-368.
[2] LEE W S, KIM H J, KIM K I, et al. Intra-articular
injection of autologous adipose tissue-derived
mesenchymal stem cells for the treatment of knee
osteoarthritis: a phase Ⅱb, randomized, placebocontrolled
clinical trial[J]. Stem Cells Transl Med,
2019, 8(6): 504-511.
[3] HAMERMAN D. The biology of osteoarthritis[J].
N Engl J Med, 1989, 320(20): 1322-1330.
[4] ZHAO Y, GAN Y H. Combination of hyperlipidemia
and 17β-Estradiol induces TMJOA-like pathological
changes in rats[J]. Oral Dis, 2023, 29(8): 3640-3653.
[5] STOUSTRUP P, TWILT M. Therapy. Intra-articular
steroids for TMJ arthritis: caution needed[J]. Nat Rev
Rheumatol, 2015, 11(10): 566-567.
[6] ENGLUND M, ROOS E M, LOHMANDER L S.
Impact of type of meniscal tear on radiographic and
symptomatic knee osteoarthritis: a sixteen-year followup
of meniscectomy with matched controls[J]. Arthritis
Rheum, 2003, 48(8): 2178-2187.
[7] ZHANG S P, YAP A U J, TOH W S. Stem cells for
temporomandibular joint repair and regeneration [J].
Stem Cell Rev Rep, 2015, 11(5): 728-742.
[8] BIASUTTO L, MATTAREI A, AZZOLINI M, et al.
Resveratrol derivatives as a pharmacological tool[J].
Ann N Y Acad Sci, 2017, 1403(1): 27-37.
[9] KUR?VIETIEN? L, STANEVI?IEN? I,
MONGIRDIEN? A, et al. Multiplicity of effects and
health benefits of resveratrol[J]. Medicina, 2016,
52(3): 148-155.
[10]LIN T C, LIN J N, YANG I H, et al. The combination
of resveratrol and Bletilla striata polysaccharide
decreases inflammatory markers of early osteoarthritis
knee and the preliminary results on LPS-induced OA
rats[J]. Bioeng Transl Med, 2022, 8(4): e10431.
[11]LONG Z Y, XIANG W, LI J, et al. Exploring the
mechanism of resveratrol in reducing the soft tissue
damage of osteoarthritis based on network pharmacology
and experimental pharmacology [J]. Evid Based
Complementary Altern Med, 2021, 2021: 9931957.
[12]ZHOU Z Q, DENG Z H, LIU Y W, et al. Protective
effect of SIRT1 activator on the knee with
osteoarthritis[J]. Front Physiol, 2021, 12: 661852.
[13]YUCE P, HOSGOR H, RENCBER S F, et al. Effects
of intra-articular resveratrol injections on cartilage
destruction and synovial inflammation in experimental
temporomandibular joint osteoarthritis [J]. J Oral
Maxillofac Surg, 2021, 79(2): 344.e1-344.e12.
[14]IZAWA T, HUTAMI I R, TANAKA E. Potential role
of rebamipide in osteoclast differentiation and mandibular
condylar cartilage homeostasis[J]. Curr Rheumatol Rev,
2018, 14(1): 62-69.
[15]LEI J, HAN J H, LIU M Q, et al. Degenerative
temporomandibular joint changes associated with recentonset
disc displacement without reduction in adolescents
and young adults[J]. J Cranio Maxillo Facial Surg,
2017, 45(3): 408-413.
[16]YI H, ZHANG W, CUI Z M, et al. Resveratrol
alleviates the interleukin-1β -induced chondrocytes injury
through the NF-κB signaling pathway[J]. J Orthop Surg
Res, 2020, 15(1): 424.
[17]LI M, YUAN Z P, YU F, et al. Microfluidic-based
screening of resveratrol and drug-loading PLA/Gelatine
nano-scaffold for the repair of cartilage defect[J]. Artif
Cells Nanomed Biotechnol, 2018, 46(sup1): 336-346.
[18]褚云峰, 于紅燕, 楊 琪, 等. 白藜蘆醇在骨關(guān)節(jié)炎中
的作用及機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)骨質(zhì)疏松雜志, 2022,
28(9): 1351-1355.
[19]CORBI G, CONTI V, SCAPAGNINI G, et al. Role
of sirtuins, calorie restriction and physical activity in
aging[J]. Front Biosci (Elite Ed), 2012, 4(2):
768-778.
[20]YACOUB R, LEE K, HE J C. The role of SIRT1 in
diabetic kidney disease[J]. Front Endocrinol, 2014,
5: 166.
[21]FENG K, CHEN Z X, LIU P C, et al. Quercetin
attenuates oxidative stress-induced apoptosis via SIRT1/
AMPK-mediated inhibition of ER stress in rat
chondrocytes and prevents the progression of
osteoarthritis in a rat model[J]. J Cell Physiol, 2019,
234(10): 18192-18205.
[22]XUE J F, SHI Z M, ZOU J, et al. Inhibition of PI3K/
AKT/mTOR signaling pathway promotes autophagy of
articular chondrocytes and attenuates inflammatory
response in rats with osteoarthritis [J]. Biomed
Pharmacother, 2017, 89: 1252-1261.
[23]ZHANG Y, VASHEGHANI F, LI Y H, et al.
Cartilage-specific deletion of mTOR upregulates
autophagy and protects mice from osteoarthritis[J]. Ann
Rheum Dis, 2015, 74(7): 1432-1440.
[24]XU Z R, HAN X, OU D M, et al. Targeting PI3K/
AKT/mTOR-mediated autophagy for tumor therapy[J].
Appl Microbiol Biotechnol, 2020, 104(2): 575-587.
[25]MARI?O G, MORSELLI E, BENNETZEN M V, et al.
Longevity-relevant regulation of autophagy at the level of
the acetylproteome[J]. Autophagy, 2011, 7(6): 647-649.
吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2024年6期