探究早期兔膝骨关节炎中ERK信号通路对细胞自噬的作用

目的:探究细胞外调节蛋白激酶(ERK)抑制剂U0126对早期兔膝骨关节炎(OA)中细胞自噬的作用。方法:将24只雄性大白兔随机分为对照组、OA组和OA+U0126组各8例,对照组不接受任何干预措施,OA组和OA+U0126组均用木瓜蛋白酶行双膝骨关节炎造模3d,OA+U1026组于7d后将U0126注射到双膝关节腔,15d时处死兔。3组实验兔均进行大体观察,取双膝股骨内侧髁,通过甲苯胺蓝染色半定量分析糖胺聚糖(GAG);根据苏木精-伊红(HE)和番红-固绿染色,采用国际骨关节炎研究学会(OARSI)总分评价OA严重程度;蛋白免疫印迹分析检测每组中磷酸化的EPK(P-ERK)、金属蛋白酶3(MMP3)、UNC-51样激酶1(ULK1)、自噬相关蛋白Beclin1和LC3II/LC3I的含量。结果:3组白兔实验前后的体重以及体重的变化各组两两比较差异无统计学意义。对照组软骨表面光滑较薄,色泽明亮,未见裂隙,触之较硬,关节滑膜未见增生和水肿等,关节液无渗出;OA+U0126组与对照组比较,软骨色泽稍暗,膝关节软骨表面稍增厚,关节内滑液明显增多;OA组软骨增厚变粗糙最明显,滑液最多。OA组明显可见软骨表面增厚出现裂隙,软骨细胞增生,细胞基质失染以及细胞排列紊乱和簇集等典型骨关节炎改变;OA+U0126组软骨增厚、细胞增生排列紊乱等改变比OA组轻。实验后,OA+U0126组和OA组GAG含量均低于对照组(均P<0.05);OA+U0126与OA组比较,GAG含量升高(P<0.01)。OA+U0126组和OA组OARSI评分均明显高于对照组(均P<0.05);OA+U0126组与OA组比较,OARSI评分降低(P<0.01)。OA+U0126组和OA组MMP3、P-ERK含量较对照组均升高(均P<0.05),LC3II/LC3I、ULK1和Beclin1含量较对照组均降低(均P<0.05)。OA+U0126组与OA组比较,P-ERK、MMP3含量均降低(均P<0.05),LC3II/LC3I、ULK1和Beclin1含量均升高(均P<0.05)。结论:U0126通过减少MMP3促进细胞自噬,延缓骨关节炎的进程。