目的:观察SD大鼠乳鼠胫骨生长板软骨细胞甲状旁腺激素相关蛋白(parathyroid hormone-related protein，PTHrp)的表达情况并分析其对印度刺猬蛋白(indian hedgehog，IHH)-PTHrp信号通路的意义。方法:SD大鼠乳鼠10只，颈椎脱臼处死后取膝关节标本并制作组织学切片。应用免疫组织化学技术检测PTHrp蛋白在乳鼠胫骨生长板的表达区域，同时应用原位杂交技术检测生长板PTHrp mRNA的表达区域；应用免疫组织化学技术检测IHH-PTHrp信号通路关键因子IHH蛋白、Patched(Ptc)蛋白、PTHrp受体蛋白在胫骨生长板的表达区域。结果:乳鼠胫骨生长板软骨膜下软骨细胞、生长板前肥大区软骨细胞内均表达PTHrp蛋白及PTHrp mRNA；IHH蛋白主要在生长板前肥大区软骨细胞内表达，Ptc蛋白主要在生长板周围软骨膜细胞内表达，PTHrp受体蛋白主要在生长板增殖区软骨细胞内表达，少量在前肥大区软骨细胞内表达。结论:乳鼠胫骨生长板软骨膜下软骨细胞和前肥大区软骨细胞内均表达PTHrp蛋白；PTHrp蛋白在前肥大区软骨细胞内表达，可以补充调控胫骨生长板纵向发育的IHH-PTHrp信号通路学说。

甲状旁腺激素相关蛋白（parathyroid hormone-related protein，PTHrP）、组蛋白去乙酰化酶4（histone deacetylase 4，HDAC4）及印度刺猬蛋白（indian hedgehog，Ihh）对生长板软骨细胞的增殖、分化有重要的调控作用，上述基因的缺失在小鼠模型上均表现为短肢畸形。因此，对PTHrP-HDAC4/Ihh信号通路调控机制的研究可为治疗矮小症、侏儒症等软骨发育相关疾病提供临床新思路和干预新靶点。本综述主要总结近年来以该通路为主的相关因子对生长板发育调控机制的新进展，以期为儿童软骨发育相关疾病病理机制的深入研究提供新视角。

目的 探讨左归丸含药血清对成骨细胞中Hedgehog-GLi通路关键蛋白表达及破骨细胞数量的影响.方法 选用 50只雌性SD大鼠,随机分为空白对照组、假手术组、造模组.造模组大鼠切除双侧卵巢,12 周后随机分为卵巢切除组(ovariectomy,OVX)、阳性对照组和左归丸组.阳性对照组大鼠灌服戊酸雌二醇混悬液,左归丸组大鼠灌服左归丸水煎液,连续干预 7d.末次给药 1.5h后,腹主动脉取血制备各组相应含药血清.建立成骨细胞、破骨细胞、骨磨片共培养体系,分为空白对照血清组、假手术血清组、OVX血清组、阳性对照血清组、左归丸含药血清组、激动剂组和激动剂+左归丸含药血清组,分别添加各组对应血清.免疫荧光法检测成骨细胞印度刺猬蛋白(Indian hedgehog,Ihh)、碎片蛋白(patched,Ptch)、润滑蛋白(smoothened,Smo)及GLi1 蛋白表达;免疫组化法检测成骨细胞骨保护蛋白(osteoprotegerin,OPG)、核因子受体激活因子-κB配体(receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL)蛋白表达;对破骨细胞进行TRAP染色,计算TRAP+细胞数;ELISA检测共培养体系上清液中TRAP的含量.结果 与假手术血清组比较,OVX血清组Ihh、Ptch、Smo、GLi1 蛋白表达水平显著上调(P<0.01),RANKL/OPG比值增高;TRAP+细胞数和细胞上清液中TRAP含量亦明显增加(P<0.05).与OVX血清组比较,左归丸含药血清组Ihh、Ptch、Smo、GLi1 的蛋白表达明显下调,RANKL/OPG比值下降;TRAP+细胞数和细胞上清液中TRAP含量明显降低(P<0.05).与激动剂组比较,加入左归丸含药血清后,Ihh、Ptch、Smo、GLi1 的蛋白表达及RANKL/OPG比值均明显下降,TRAP+细胞个数及 TRAP 含量亦明显降低(P<0.05).结论 左归丸含药血清可通过抑制异常活跃的Hedgehog-GLi信号通路,使Ihh、Ptch、Smo、GLi1 的蛋白表达水平下调,降低RANKL/OPG比值,抑制破骨细胞的数量和活性,起到减少骨丢失作用.

目的:探讨生理性拉应力对软骨细胞分化的调控作用,并阐明其相关信号通路机制.方法:体外培养软骨ATDC5细胞,应用四点弯曲细胞力学加载仪对其施加生理性拉应力,首先分为对照组和拉应力组(2 000 μstrain/2 h组),另分为不同力值(1 000、2 000和3 000 μstrain)加力时间为2 h和力值为2 000 μstrain不同加力时间(1、2和4 h)组,同时设未加力的细胞为对照组,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测各组细胞中Ⅱ型胶原(Col-Ⅱ)、Ⅹ型胶原(Col-Ⅹ)、聚集蛋白聚糖(Aggrecan)、性别决定区Y框蛋白9(SOX9)、血管内皮生长因子(VEGF)、增殖细胞核抗原(PCNA)、Nel样1型分子(Nell-1)、Runt相关转录因子2(Runx2)、印度刺猬因子(Ihh)、补缀同源物1(Ptch-1)、GLI家族锌指蛋白1(Gli-1)和刺猬因子相互作用蛋白1(Hhip-1)mRNA表达水平,采用Western blotting法检测各组细胞中Nell-1、Runx2和Ihh蛋白表达水平.ATDC5细胞分为对照组、环巴胺组、拉应力组和环巴胺+拉应力组,采用 RT-qPCR法检测各组细胞中 Nell-1、Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平,采用Western blotting法检测各组细胞中 Nell-1和Ihh蛋白表达水平.结果:与对照组比较,2 000 μstrain/2 h组细胞中Col-Ⅱ、Col-Ⅹ、Aggrecan、SOX9、VEGF和PCNA mRNA表达水平均明显升高(P<0.01).在对细胞施加2 000 μstrain不同加力时间(1、2和4 h)或不同力值(1 000、2 000和3 000 μstrain)2 h的拉应力后,与对照组比较,随时间的延长或力值的增加其他各组细胞中Runx2 mRNA表达水平逐渐升高(P<0.01),Nell-1、Ihh、Ptch-1、Gli-1 和Hhip-1 mRNA表达水平逐渐升高(P<0.01),且在2 000 μstrain/2 h时达到最高,随后出现回落但仍明显高于对照组(P<0.01).Western blotting检测,各组细胞中Nell-1、Runx2和Ihh蛋白表达水平与mRNA表达水平变化趋势一致.环巴胺预处理后,与对照组比较,环巴胺组细胞中Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平均明显降低(P<0.01),拉应力组和环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1、Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平明显升高(P<0.01);与环巴胺组比较,环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1、Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平明显升高(P<0.01);与拉应力组比较,环巴胺+拉应力组细胞中Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平明显降低(P<0.01).与对照组比较,环巴胺组细胞中Ihh蛋白表达水平明显降低(P<0.01),Nell-1蛋白表达水平差异无统计学意义(P>0.05),拉应力组和环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1 和Ihh蛋白表达水平明显升高(P<0.01);与环巴胺组比较,拉应力组和环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1和Ihh蛋白表达水平明显升高(P<0.01);与拉应力组比较,环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1和Ihh蛋白表达水平差异均无统计学意义(P>0.05).结论:在生理性拉应力刺激下,Nell-1可在上游激活Ihh信号通路,进而调控ATDC5软骨细胞的分化.

目的 探讨印度刺猬蛋白(Ihh)在软骨细胞异常钙化退变的作用及其机制.方法 取刚出生6d的C57小鼠,提取肋软骨细胞,利用苏木精-伊红(HE)染色、番红O固绿染色和Ⅱ型胶原免疫组织化学进行软骨细胞表型鉴定.实验分为Ihh高表达组,加入Ihh重组蛋白5 mg/L;Ihh信号通路抑制组,加入环耙明20 μmol/L;空白对照组,加入磷酸盐缓冲液(PBS).实时定量聚合酶链反应(Real-time PCR)检测Ⅱ型胶原(COLⅡ)、Ⅹ型胶原(COLX)、Runt相关转录因子2(Runx2)、骨钙素(OCN)、碱性磷酸酶(ALP)、蛋白多糖(AGG)、多通跨膜蛋白(ANKH)、核苷酸焦磷酸酶1(ENPP1)等因子的mRNA表达水平.利用流式细胞仪检测抑制Ihh信号通路后对软骨细胞凋亡的影响.结果 Ihh高表达组与空白对照组相比ALP(3.450±1.357比1.223±0.740)、OCN(2.410±0.395比1.093±0.453)、Runx2 (3.057±1.477比1.144±0.574)、COLX(3.804±1.400比1.116±0.511)表达增加,ANKH(0.255±0.042比1.101±0.471)、AGG(0.574±0.355比1.007±0.126)、COLⅡ(0.670±0.065比1.027±0.236)、ENPP1(0.354±0.058比1.091 ±0.446)表达降低,差异有统计学意义(P＜0.05),Ihh信号通路抑制组与空白对照组相比ANKH(5.345±1.341比1.101±0.471),ENPP1(4.289±0.978比1.091±0.446)、COLⅡ(2.141±0.685比1.027±0.236)、AGG(2.892±0.761比1.007±0.126)表达增加,COLX(0.501±0.164比1.116±0.511)、Runx2(0.243 ±0.081比1.144±0.574)、OCN(0.326±0.077比1.093±0.453)、ALP(0.329±0.190比1.223±0.740)表达降低,差异有统计学意义(P＜0.05).流式结果显示抑制Ihh信号通路能引起软骨细胞凋亡(t=9.412,P＜0.05).结论 Ihh可以通过上调COLX、Runx2、OCN及ALP,抑制ANKH、ENPP1、AGG及COLⅡ基因的表达,进一步促进软骨细胞的异常钙化退变.

骨关节炎 ( osteoarthritis,OA ) 是关节软骨的局部损伤和丢失、异常重塑和磨损、局部炎症等一系列病理改变导致的退行性变 [1].关节软骨是覆盖于关节的表面的一层透明软骨,大约由 5％软骨细胞和 95％基质构成,基质以蛋白多糖凝胶以及 II 型胶原为主,有着承受机械负荷、润滑关节、防止磨损等重要作用[2].