摘要：截至2021年，超过22%的40岁以上成年人患有膝关节骨性关节炎，估计目前全球有超过5亿人受到骨关节炎疾病的影响。

骨关节炎(OA)是关节炎性疾病中最常见的类型之一，是一种致残的慢性退行性关节疾病。

截至2021年，超过22%的40岁以上成年人患有膝关节骨性关节炎，估计目前全球有超过5亿人受到骨关节炎疾病的影响。

起初，人们认为OA是由关节软骨的磨损和撕裂引起的，但其现在更常见地被视为一种慢性全关节疾病：由滑膜组织的生化改变和细胞变化引起，导致关节的组织学和结构变化，最终导致整个关节功能障碍。

因缺乏对疾病发生发展的病理机制的全面了解，目前OA还不能完全治愈，因此研究OA发病相关信号通路和针对信号通路关键分子的治疗药物变得尤为重要。

正常的滑膜组织为一种相对无细胞的结构，只有1-2个细胞厚度。

FLS是间充质来源的非免疫细胞，是滑膜的重要组成细胞之一，正常FLS通过产生滑液和多种营养物质起到润滑关节和营养关节软骨的作用，维持关节稳态。

滑膜炎症是慢性炎性关节疾病的特征性病理改变，通常伴有相邻软骨和骨骼的破坏。

已有研究表明滑膜炎症促进OA的进展，存在于OA的所有阶段，甚至在早期阶段。

其特点是包括滑膜细胞在内的基质细胞的增殖所致的滑膜增厚、滑膜新生血管形成、炎症细胞浸润和大量炎症因子的产生。

炎症滑膜通过释放促炎介质和软骨破坏因子，诱导软骨损伤，进而放大滑膜炎症，形成恶性循环。

已有研究报道，OA患者滑膜中可检测到IL-1α、IL-1β和TNF-α等炎症因子表达增加且与疾病严重程度呈正相关。

当归多糖是当归的一种重要生物活性成分，具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化、抗辐射、增强免疫力、保护肝脏等多重药理活性。

在治疗骨关节炎领域，有研究证实当归多糖可以治疗SNP诱导的软骨损伤、增强软骨细胞增殖并能通过ERK1/2信号通路激活自噬蛋白以保护软骨细胞免于凋亡。

正常膝关节关节囊内的滑膜衬里层只有1-3层细胞厚，是一种膜状结构，缺乏真正的基底膜，与滑膜下层组织无明显界限。

骨关节炎滑膜组织可以通过全膝关节置换术中切除的软组织获取，也可以通过关节镜手术钳取。

原代OAFLS培养方法主要有三种：机械分散法、组织块培养法和酶消化法。

酶消化法对细胞有一定的毒性，需控制好消化时间。已有研究报道可通过酶消化法获得OAFLS和正常FLS。

我们使用接受全膝关节置换术的患者的滑膜进行细胞培养，可以获得较多的滑膜细胞以供实验所需。

我们使用酶消化法分离培养原代滑膜细胞，0.4%Ⅰ型胶原酶消化3h，可获得状态良好的OA-FLS。

滑膜组织中有两种主要类型的滑膜细胞，即FLS（也称为B型滑膜细胞）和巨噬细胞样滑膜细胞（也称为A型滑膜细胞）。

巨噬样滑膜细胞（MLS）在体外增殖分裂能力低下，存活时间短，因此经多次传代后即可获得较高纯度的FLS。

Vimentin在间充质细胞中表达，构成FLS细胞骨架。CD90在炎症条件下高表达，可以作为FLS激活的标志物。

CD68是巨噬细胞表面标记物，在FLS中不表达。使用免疫化学法做FLS鉴定，鉴定结果为FLS而非MLS，证明使用的细胞为FLS，MLS不会对实验结果产生影响。

IL-1β和TNF-α是参与OA的最主要的两种促炎因子，IL-1β与软骨破坏有关，TNF-α与驱动炎症级联反应有关。

在OA患者的关节滑液、滑膜、软骨和软骨下骨中，IL-1β和TNF-α的水平均升高。

IL-1β和TNF-α刺激软骨细胞释放几种蛋白水解酶，其中包括基质金属蛋白酶（MMPs）：MMP1、MMP3、MMP13。这三种都是导致软骨破坏的关键因子。

炎症因子通过激活细胞内信号转导通路发挥作用，MAPK和NF-κB是其中两种重要的信号通路。

已有许多研究表明，一些OA相关的炎症因子通过激活NF-κB信号通路，在OA-FLS的炎症反应中发挥关键作用。

MAPK家族（p38、ERK、JNK）在OA-FLS中表达，调节细胞的增殖、基质金属蛋白酶、细胞因子的表达和细胞的凋亡。

由于缺乏有效的治疗OA的药物，目前治疗方法主要基于缓解疼痛和减轻症状。

关节置换是目前治疗终末期骨关节炎的有效方法，尽管术后可能功能恢复效果欠佳，假体的使用寿命也有限，因此骨关节炎的诊疗思路应侧重于疾病的预防和早期治疗。

当归的干燥根中提取的化学成分有70多种，当归多糖为其中的一种。

已有多项研究表明当归多糖对炎症性疾病有明确的治疗作用，如当归多糖抑制LPS诱导的HepG2细胞中IκBα的磷酸化，抑制NF-κB的核转位，治疗大鼠的慢性炎症性贫血。

因此我们使用TNF-α在体外刺激OA-FLS，模拟体内的炎性环境，保留OA-FLS的炎性表征。

我们发现TNF-α刺激细胞后，细胞迁移、侵袭能力增强，MMP1、MMP3分泌增加。

MAPK信号通路相关蛋白磷酸化水平（p-p38、p-ERK、p-JNK）、NF-κB信号通路相关蛋白磷酸化水平（p-p65、pIκBα）升高，当归多糖干预后，TNF-α的促炎作用被抑制。

因此我们可以肯定当归多糖通过MAPK信号通路和NF-κB信号通路抑制TNF-α诱导的OA-FLS炎症反应。

导致OA发生发展的因素有很多，如炎症、创伤、衰老、肥胖、软骨细胞分化和遗传易感性等。

因此研究人类患者自然发生的OA有许多不可控因素，而且病程缓慢，耗费时间长、成本高。

当患者表现出临床症状时已经为疾病的中后期，无法准确反映关节内的分子和结构变化。构建科学可靠的动物模型就基本可以解决这些问题。

常用的动物种类有小鼠、大鼠、兔子、豚鼠、狗、绵羊、猪和马。使用最多的还是小型动物，饲养方便、易操作、成本低。

在过去的50多年里，已经提出了许多构建OA动物模型的方法，利用这些动物模型可以深入了解OA的发病机制和疾病的进展，并帮助开发和评估新的治疗药物和治疗方法。

根据不同的病因和研究方向需选择合适的动物模型。

目前OA模型大体可分为三种：自发的OA模型（包括基因修饰），手术或其他创伤引发或加速OA的模型和关节腔注射化学药物诱发OA的模型。

自发OA模型进展缓慢，优点是更接近于人类原发性OA的过程，而且不需要干预，如狗和马的自然发生的OA。

然而这些模型时间成本高，结果往往又具有不确定性，为了获得可信的研究结果可能需要更多的实验动物。

在过去的一段时间里，OA的转基因小鼠十分受欢迎。优点是可以研究单个基因在OA发病机制中的作用。

然而，自发的OA肯定是受许多基因影响的，通过单一基因研究OA过于局限，简化了疾病过程，因此通过实验得出的结果临床转化率较低，能否普遍应用还需斟酌。

目前已经有研究报道的手术诱导模型有部分或全部半月板切除术、内侧半月板失稳术（DMM）、半月板撕裂、前交叉韧带或后交叉韧带横断、内侧和/或外侧副韧带横断、截骨术、关节间撞击以及关节内骨软骨碎裂等。

这些模型通过关节不稳定、关节力学改变和炎症的三重作用来诱导OA。

优点是具有可重复性和发病进展迅速，但疾病的快速进展与人类的原发性OA有所区别。实验中，选用的造模方法为内侧半月板失稳术。

化学诱导OA模型目前主要使用关节腔内注射碘乙酸钠（MIA），木瓜蛋白酶曾经也被广泛使用，其他还有胶原酶、卡拉胶和弗氏佐剂。

这些模型主要用于OA疼痛相关研究和治疗，用作OA临床模型受到质疑。

这主要是由于注射药物尤其是MIA后会迅速导致细胞死亡和关节破坏，这既不是自发OA也不是创伤后OA。

造模处理后对标本的观察和分析也是十分重要的，常用手段包括X线、磁共振成像（MRI）、计算机断层扫描（CT）、血清中或关节滑液中的生化生物标志物、组织病理学等。

疼痛评分主要用于评价某些非甾体抗炎药、阿片类药物的治疗效果。

实验使用MRI评价关节积液和炎症，ELISA检测血清中炎症因子水平，HE染色观察滑膜增生和炎症，SF染色观察关节软骨破坏情况、IHC染色评价滑膜中炎症因子水平。

通过影像学分析、ELISA检测、HE染色、SF染色和IHC染色证明了当归多糖对骨关节炎大鼠滑膜炎症有治疗作用，可以降低血清和膝关节滑膜中炎症因子IL-1β和TNF-α的水平，抑制骨关节炎滑膜炎症。

来源：胡博看电影