OA 是老年人中最常见的慢性关节疾病,主要表现为关节软骨逐渐退化,滑膜发炎疼痛,严重者可能导致患者残疾[12]。关节软骨是一种高度特化组织,主要由软骨细胞和细胞外基质组成,软骨细胞是形成关节软骨的唯一细胞,正常软骨细胞能够分泌细胞外基质, 维持软骨组织整体形态,并增加软骨组织韧度,但在炎 症条件下,炎症细胞因子和基质降解酶的过度产生,引 起细胞外基质的合成和降解失衡,从而引起关节软骨破坏、骨质增生等病理改变[13]。本研究通过切断大鼠前交叉韧带和内侧副韧带,并摘除内侧半月板构建OA 大鼠模型,HE 染色结果表明模型组大鼠关节软骨表面粗糙,表层不完整,且出现局部软骨增厚和软骨纤 维化,细胞排列混乱,细胞因损伤出现簇集现象,与假手术组大鼠比较,OA 模型大鼠压痛阈值、热痛阈值显著降低,Mankin’s评分显著升高,提示 OA 大鼠模型构建成功。细胞凋亡在维持人体内各组织稳态和调节 正常胚胎发育过程中起着关键的作用,研究表明在人OA 软骨细胞中发现了与 OA 有关的凋亡,而在正常软骨细胞中未发现[14],软骨细胞凋亡导致细胞外基质降解是 OA 发生和进展的主要原因[15]。本研究结果表明 OA 组大鼠软骨细胞凋亡数目显著高于假手术组,与Shao等[3]研究结果一致,提示软骨细胞凋亡可能与 OA 的发生有关。OA 是一种由多种因素介导的慢性炎症反应,炎症反应发生在 OA 的整个进展过程中,TNF-α及IL-1β是常见的炎症细胞因子,有研究表明 TNMK-1775分子量F-α及IL-1β是诱导软骨细胞凋亡和破坏软骨的关键细胞因子[16],本研究结果表明 OA 大鼠血清 TNF-α及IL-1β水平显著高于假手术组,提示炎症细胞因子与 OA 的发生有关。
夏枯草属于唇形科多年生草本植物,是一种常见的中草药,具有清肝火、明目、消肿、散结等功效[17]。夏枯草含有三萜类、多糖类、黄酮类、甾体类和有机酸类等多种化合物成分,具有降血糖、降血压、抗肿瘤、抗炎、退热等多种病理作用[18]。李坤阳等[5]研究表明夏枯草黄酮能够减轻牙周炎大鼠炎性程度,对大鼠牙周 炎有很好的治疗效果。本研究发现夏枯草黄酮能够抑 制 OA 大鼠软骨组织损伤,抑制软骨细胞的凋亡和炎症因子 TNF-α及IL-1β水平,提高大鼠压痛阈值和热痛阈值,并降低大鼠 RapamycinMankin’s评分,提示夏枯草黄酮对 OA 治疗具有一定的疗效,猜测可能与抑制炎症因子和软骨细胞凋亡有关,具体机制有待进一步研究。
RhoA 是 Rho家族的一个小 GTPase单倍,在人体正常组织、胚胎组织和干细胞在内的所有组织中均有表达,ROCK 属于丝氨酸/苏氨酸激酶家族,是 RhoA 的下游效应因子,RhoA 及 ROCK 信号通路与细胞生长、分化和凋亡等多种细胞过程有关,参与 OA、糖尿病、神经性障碍、癌症等多种疾病的发生[19]。RhoA 及 ROCK 信号通路能够被 TNF-α、IL-1β、转化生长因子-β(TGF-β)等炎性介质诱导激活,诱导 OA 中关节软骨的降解,参与 OA 的发生发展[20]。本研究结果表明 OA 组大鼠软骨组织中 RhoA 及 ROCK 蛋白表达显著高于假手术组,提示 RhoA 及 ROCK 信号通路与 OA 的发生有关。Y- 27632是 RhoA 及 ROCK 信号通路的抑制剂[10],本研究中 Y-27632 组大鼠压痛阈值和热痛阈值显著升高, Mankin’s评分显著降低,且 HE 染色结果表明 Y-27632能够减轻 OA 大鼠软骨组织损伤程度,减少大鼠软骨细胞的凋亡,进一步提示 RhoA 及 ROCK 信号通路参与 OA 的发生,猜测可能是炎性因子激活 RhoA 及 ROCK信号通路,导致软骨细胞的凋亡,引起 OA。本研究还发现夏枯草黄酮低、中、高剂量组大鼠软骨组织中 RhoA及 ROCK 蛋白表达显著低于 OA 组,且 Y-27632组大鼠软骨病理组织损伤程度、软 骨细胞凋亡数及 RhoA、ROCK 蛋白表达与夏枯草黄酮高剂量组无显著差异,提示夏枯草黄酮可能通过抑制 RhoA 及 ROCK 信号通路,进而抑制软骨细胞的凋亡,减轻大鼠软骨损伤,具体机 制有待进一步探讨。
综上所述,夏枯草黄酮能够抑制 OA 大鼠软骨细胞的凋亡,减轻大鼠关节软骨损伤,可能与抑制 RhoA及 ROCK 信号通路有关。本研究仅通过大鼠实验探讨了夏枯草黄酮在 OA 中的可能机制,下一步需结合细胞实验和临床研究,进一步分析其在 OA 治疗中的效应和可能机制,为 OA 治疗提供新思路。ABT-199化学结构