MMP13和LRP1在大骨节病患者关节软骨细胞自噬功能异常中的作用及机制研究

摘要：

目的:探讨基质金属蛋白酶13（MMP13）和低密度脂蛋白受体相关蛋白1（LRP1）对大骨节病患者关节软骨细胞自噬功能的影响。方法:自陕西省地方病防治研究所获取4例大骨节病患者和4例对照受试者的关节软骨样本，采用免疫组织化学（IHC）法检测软骨组织中MMP13和LRP1的表达水平；体外提取并培养软骨细胞，分别采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）和蛋白免疫印迹（WB）法检测软骨细胞LRP1以及自噬相关基因[自噬基因Beclin1（BECN1）、微管相关蛋白1轻链3（LC3）]，软骨损伤相关基因[MMP13、半胱氨酸蛋白酶3（CASP3）]，软骨细胞分化相关基因[Ⅱ型胶原α1链（COL2A1）、Y染色体性别决定区-盒转录因子9（SOX9）]的mRNA和蛋白表达水平。另提取3例大骨节病患者膝关节样本的软骨细胞，采用RNA干扰（RNAi）技术进行MMP13基因沉默实验，并采用qRT-PCR和WB法检测上述基因mRNA和蛋白表达水平。此外，采用LRP1的拮抗剂受体相关蛋白（RAP）对人正常软骨细胞（C28/I2细胞）中LRP1进行封闭，并采用qRT-PCR和WB法检测软骨细胞LRP1、自噬、分化和软骨损伤相关基因的mRNA和蛋白表达水平。结果:IHC结果显示，大骨节病患者软骨组织表、中、深层的MMP13表达水平（1.67 ± 0.21、0.59 ± 0.15、0.51 ± 0.12）均显著高于对照受试者（0.25 ± 0.03、0.26 ± 0.04、0.06 ± 0.01），差异均有统计学意义（
t = - 11.38，
P < 0.001；
t = - 3.82、- 6.26，
P = 0.019、0.003）；LRP1表达水平（0.10 ± 0.02、0.03 ± 0.01、0.17 ± 0.03）均显著低于对照受试者（1.63 ± 0.40、0.44 ± 0.12、0.34 ± 0.08），差异均有统计学意义（
t = 6.61、5.61、3.64，
P = 0.003、0.005、0.022）。大骨节病患者软骨细胞中MMP13、CASP3、SOX9的mRNA和蛋白表达水平均显著高于对照受试者，差异均有统计学意义（均
P < 0.05）；LRP1、LC3、COL2A1的mRNA表达水平均显著低于对照受试者，差异均有统计学意义（均
P < 0.05）。在大骨节病患者软骨细胞中沉默MMP13基因后，LRP1、BECN1、LC3、CASP3、COL2A1和SOX9的mRNA和蛋白表达水平均无显著变化（均
P > 0.05）。采用RAP封闭LRP1后，软骨细胞LRP1、BECN1、LC3、MMP13、COL2A1和SOX9的蛋白表达水平均明显低于对照组（均
P < 0.05）。
结论:MMP13与大骨节病患者关节软骨细胞的自噬异常无直接联系；封闭LRP1后软骨细胞自噬相关基因BECN1、LC3的表达降低。

关键词：大骨节病、软骨细胞、自噬、基质金属蛋白酶13、低密度脂蛋白受体相关蛋白1

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资助基金：国家重点研发计划2022YFC2503100;国家自然科学基金81922059;National Key Research and Development Program of China2022YFC2503100;National Natural Science Foundation of China81922059

在线出版日期：2024-01-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：603-611