華西醫(yī)學期刊出版社
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四川大學華西醫(yī)院骨科李箭和唐新教授團隊:慢病毒介導的shRNAs下調(diào)大鼠骨關節(jié)炎leptin受體表達抑制軟骨退變的研究

四川大學華西醫(yī)院骨科李箭和唐新教授團隊于2017年11月在Osteoarthritis Cartilage發(fā)表文章 “Lentiviral vector-mediated shRNAs targeting a functional isoform of the leptin receptor (Ob-Rb) inhibit cartilage degeneration in a rat model of osteoarthritis” (影響因子:4.879 )(長按下方二維碼即可閱讀原文)。




近年來,骨關節(jié)炎(osteoarthritis,OA)治療方法得到大力發(fā)展,但治療效果仍不夠理想。瘦素(leptin)作為肥胖與OA之間的代謝性鏈接,是改善OA病情藥物的潛在靶點。大量研究表明,通過抑制leptin的表達,可以顯著改善OA的系列臨床指標。然而,人體內(nèi)脂肪組織和關節(jié)內(nèi)軟骨、滑膜、髕下脂肪墊及骨贅等均能分泌leptin。因此,僅阻斷軟骨細胞的leptin表達不足以完全阻止其對關節(jié)軟骨的有害作用。我們設想,如果能通過阻斷軟骨細胞上的leptin受體(Ob-Rb)表達,可能更有效地阻斷l(xiāng)eptin對OA關節(jié)軟骨的有害作用?;诖?,本研究通過構建慢病毒介導的短發(fā)卡狀RNA(lentiviral vector-mediated small hairpin RNA,LV-shRNA),下調(diào)大鼠關節(jié)軟骨細胞Ob-Rb表達,探索Ob-Rb表達下調(diào)對OA關節(jié)軟骨退變和OA相關因子表達的影響。。。。。。四川大學華西醫(yī)院骨科李箭和唐新教授團隊于2017年11月在Osteoarthritis Cartilage發(fā)表文章 “Lentiviral vector-mediated shRNAs targeting a functional isoform of the leptin receptor (Ob-Rb) inhibit cartilage degeneration in a rat model of osteoarthritis” (影響因子:4.879 )(長按下方二維碼即可閱讀原文)。。。。


體外研究:優(yōu)化轉(zhuǎn)染條件后,使用最佳LV-shRNA3和陰性對照慢病毒LV-NTC轉(zhuǎn)染軟骨細胞,采用qRT-PCR和Western blot從mRNA和蛋白水平檢測轉(zhuǎn)染后的軟骨細胞Ob-Rb表達,以及相關前炎性因子、合成代謝因子和分解代謝因子的表達情況。


結果顯示,LV-shRNA3顯著降低大鼠關節(jié)軟骨細胞Ob-Rb表達。與LV-NTC組相比,LV-shRNA3組前炎性因子TNF-α、IL-1β和IL-6 mRNA表達顯著降低;合成代謝因子COLⅡmRNA表達顯著升高;分解代謝因子ADAMTS-5、MMP-9、COX-2和NOS-2 mRNA表達顯著降低。見圖1、2。



圖1 Western blot檢測示優(yōu)化的LV-shRNA3顯著降低大鼠關節(jié)軟骨細胞Ob-Rb表達



圖2 qRT-PCR檢測顯示LV-shRNA3顯著降低TNF-α、IL-1β、IL-6、ADAMTS-5、MMP-9、COX-2和NOS-2 mRNA表達,增加COLⅡmRNA表達


體內(nèi)研究:96只SD大鼠隨機分為假手術組、空白對照組、陰性對照組和實驗組。后三組大鼠制備OA模型后,分別注射PBS、LV-NTC以及LV-shRNA。術后2、4、8、12周取各組膝關節(jié)軟骨行甲苯胺藍染色,采用國際骨關節(jié)炎研究協(xié)會-骨關節(jié)炎軟骨組織學評分系統(tǒng)(OARSI)進行評分;取術后4周關節(jié)軟骨行OA相關因子免疫組織化學染色分析。


結果顯示,與空白對照組相比,實驗組術后4、8、12周大鼠膝關節(jié)軟骨OARSI評分顯著降低;術后4周Ob-Rb表達水平顯著降低,ADAMTS-5和MMP-9的表達也顯著降低,而軟骨基質(zhì)中COLⅡ的表達水平升高。見圖3、4。



圖3 術后4、8、12周各組大鼠膝關節(jié)軟骨甲苯胺藍染色及OARSI評分



圖4 術后4周各組Ob-Rb免疫組織化學染色和半定量分析 


結論  

LV-shRNA3下調(diào)關節(jié)軟骨細胞Ob-Rb表達后,可以明顯抑制大鼠OA模型關節(jié)軟骨退變,表明Ob-Rb可能是OA治療的一個潛在靶點。


專家點評


康鵬德教授:肥胖是誘發(fā)OA的重要因素之一,leptin被認為是肥胖與OA發(fā)生之間的一個重要蛋白, leptin通過與關節(jié)軟骨表面受體(Ob-Rb)結合,導致軟骨代謝分化異常、軟骨破壞誘發(fā)OA,對其干預、調(diào)控有望成為預防、治療肥胖相關OA的一個重要靶點。李箭、唐新團隊在前期研究基礎上,通過構建LV-shRNA3阻抑關節(jié)軟骨細胞表達Ob-Rb,進而影響相關炎性因子TNF-α、IL-1β和IL-6,以及軟骨合成與分解代謝相關因子COLⅡ、ADAMTS-4、ADAMTS-5、 MMP-9、COX-2、NOS-2等的表達,最終調(diào)控軟骨細胞代謝。體內(nèi)研究表明,阻抑Ob-Rb表達可有效地阻斷l(xiāng)eptin對OA關節(jié)軟骨的損害作用,減緩或預防大鼠OA發(fā)生及OA程度。


此研究結果能在Osteoarthritis Cartilage發(fā)表主要基于以下因素:①良好的前期研究基礎和相關研究積累鋪墊;②科學問題、科學假設具有較好的科學性和創(chuàng)新性;③研究設計合理、方法正確,結合先進的研究手段驗證所提科學問題,體外、體內(nèi)研究逐步深入;數(shù)據(jù)詳實、充分,表格設計合理,圖片清晰;④論文撰寫邏輯清晰,討論重點突出,語言流暢,英文撰寫規(guī)范、嚴謹、科學。此研究對于揭示肥胖與OA發(fā)生、發(fā)展的分子病理機制、對探索研究OA 治療新的靶點提供重要的理論依據(jù),對于開發(fā)OA預防、治療藥物具有一定借鑒和指導價值。



康鵬德,四川大學華西醫(yī)院骨科教授,主任醫(yī)師,博士研究生導師。中華醫(yī)學會骨科專委會關節(jié)外科學組委員、髖關節(jié)學組委員,中國醫(yī)師協(xié)會骨科分會關節(jié)外科專委會委員、髖關節(jié)學組委員、國際骨循環(huán)與骨代謝協(xié)會(ARCO)會員、中國區(qū)常務委員,中國醫(yī)師學會顯微外科醫(yī)師學會骨壞死顯微外科修復委員會副主任委員,四川省衛(wèi)生計生委學術技術帶頭人,四川省醫(yī)學會骨科委員會青年委員會副主任委員?!吨腥A骨科雜志》、《中國矯形外科雜志》、《中國骨與關節(jié)損傷雜志》、《中國組織工程研究與臨床康復雜志》編委。國家自然科學基金面上項目、二審評審專家。 先后主持國家自然科學基金面上項目5項,教育部、人事部博士后基金各1項,四川省科技支撐計劃項目2項;參與國家十一五科技支撐計劃項目1項;獲得國家發(fā)明專利4項,實用新型發(fā)明專利2項。發(fā)表論文150余篇,其中SCI收錄70余篇。


作者投稿心得


此研究屬于國家自然基金支持項目。由于本研究部分結果未完全達到預期,文章撰寫之初研究團隊部分人員對文章質(zhì)量信心不足,認為該文只能發(fā)表在一般雜志。然而,本課題的負責人堅持認為本研究具有較高創(chuàng)新性,且目前研究結果遠遠走在前沿,足以支持預期設想,因此主張先投學科領域最高雜志Osteoarthritis Cartilage。文章撰寫時我們不回避部分研究結果未達預期這一事實,投稿前經(jīng)團隊人員反復論證和修改,投稿后經(jīng)歷一輪大修后很快被接受。此次文章發(fā)表極大鼓勵了研究團隊的信心,通過這次投稿,我們認為對于任何類型研究,只要努力用心,即使結果不完全盡如人意,但是只要把握了當前熱點問題,敢于“亮劍”,成功的機會仍然很大。


通信作者



唐新,四川大學華西醫(yī)院骨科副主任醫(yī)師,留美訪問學者。專業(yè):骨科運動醫(yī)學。研究方向:肩、膝關節(jié)運動損傷疾病的發(fā)病機制與診治臨床及基礎研究;膝關節(jié)骨關節(jié)炎的發(fā)病機制及治療的相關基礎研究。目前以負責人身份獲得國家自然基金青年基金1項,省科技廳課題2項,參與省部級課題近10項。第一作者在國內(nèi)外期刊發(fā)表論文近30余篇,其中SCI文章13篇,參編專著2部。學術任職:中華醫(yī)學會骨科分會關節(jié)鏡學組委員;中華醫(yī)學會運動醫(yī)療分會青年委員;中國醫(yī)師協(xié)會內(nèi)鏡醫(yī)師分會關節(jié)鏡委員;中西醫(yī)結合科骨傷科分會運動損傷與關節(jié)鏡委員;中國肢殘康復專業(yè)委員會運動損傷康復學組委員;中國醫(yī)藥教育協(xié)會肩肘委員會規(guī)范化培訓四川中心常務副主任委員;中國醫(yī)學救援協(xié)會運動傷害分會理事;中國西部運動醫(yī)學關節(jié)鏡聯(lián)盟會委員;四川省運動醫(yī)療青年委員會副主委;四川省骨科專委會關節(jié)鏡學組委員;BJSM 中文版青年編委。


第一作者



鄧森林,四川大學華西臨床醫(yī)學院/華西醫(yī)院2017屆博士畢業(yè)生,導師為骨科副主任/運動醫(yī)學中心主任李箭教授,指導老師為骨科運動醫(yī)學唐新副教授,在讀期間協(xié)助完成唐新副教授主持的國家青年科學基金“SiRNA下調(diào)軟骨細胞leptin受體表達抑制骨關節(jié)炎關節(jié)軟骨破壞研究”,以第一作者發(fā)表SCI論文3篇。

團隊簡介



四川大學華西醫(yī)院運動醫(yī)學中心


四川大學華西醫(yī)院骨科前輩龔錦源教授自20世紀60年代從事運動創(chuàng)傷診治工作,并于80年代開展關節(jié)鏡手術,是開創(chuàng)我國關節(jié)鏡外科事業(yè)的元勛。李箭教授于1996年成立了中國西部關節(jié)鏡外科技術培訓中心,2000年組建骨科運動醫(yī)學/關節(jié)鏡亞???,2013年成立了華西醫(yī)院運動醫(yī)學中心,目前已發(fā)展成為西部最具影響力的綜合性運動醫(yī)學中心,集醫(yī)療、教學及科研為一體,是國家重點碩士及博士研究生培養(yǎng)點,已培養(yǎng)研究生50余名?,F(xiàn)在,中心有教授兼博士導師2人、副教授3人、主治醫(yī)師3人、住院醫(yī)師3人,年門診量近2萬人次,年手術量達近2 000余臺次,居四川省乃至西部地區(qū)首位。目前,中心擁有世界先進的關節(jié)鏡設備、導航及膝關節(jié)穩(wěn)定度測試儀、步態(tài)分析儀等設備;全面開展膝、肩、踝、髖、肘、腕、指間關節(jié)以及關節(jié)外創(chuàng)傷與疾病的微創(chuàng)、關節(jié)鏡手術診斷和治療,具有創(chuàng)傷小、痛苦少、恢復快、住院時間短、費用低等優(yōu)點;現(xiàn)已累計完成手術10 000余臺次,患者遍及全國各地乃及世界其他國家地區(qū)(香港、馬來西亞、美國、加拿大、意大利、西班牙、比利時及非洲等),得到同行及患者的認可、好評。中心在國際上首創(chuàng)多種治療方法,累計負責、主研及完成國家、省部級及橫向科研課題20余項,參與獲得科技成果3項;在國內(nèi)外各級期刊共計發(fā)表論文近200余篇;參編專著以及國家規(guī)劃教材等12部;多次獲得省市科技獎一等獎。已獲10項國家專利,擬申報省及國家級科研成果2項。



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本文編輯:劉 丹

本文排版:陳紅梅 張洪雪

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