降鈣素對兔骨關節炎軟骨基質金屬蛋白酶1、3、13的影響

降鈣素對兔骨關節炎軟骨基質金屬蛋白酶1、3、13的影響

呂偉時劍輝崔巍單靜

【摘要】目的 研究降鈣素對兔骨關節炎軟骨基質金屬蛋白酶1、3、13的影響。方法 60只日本大白兔被隨機分為對照組（ACLT）、降鈣素（CT）干預組，各30只。結果 CT組MMP-1、3、13的含量低于ACLT組（P < 0.01）。結論 降鈣素對MMP-1、3、13的分泌有著一定的抑制作用，進而對骨關節炎進程有著相應的干預，使得骨關節炎的進展得以緩解和延緩。

【關鍵詞】降鈣素；骨關節炎；基質金素蛋白酶1、3、13

作者單位：150030 哈爾賓，黑龍江省醫院住院處手術室

課題項目：黑龍江衛生廳科研課題［課題編號（2013370）］

骨關節炎（OA）在老年人中有著相對較高的發病率，若不及時控制，也很容易致發較為嚴重的后果。當前還不太清楚此病的發病機制，但很多研究認為，其和軟骨降解有著密切關系，并且在降解的過程里也有多個化學介質諸如基質金屬蛋白酶（MMPs）等參與，同時，也有多個研究證明［1-2］，因為MMPs的降解作用，其和OA的發病過程也有著一定的規律。在本次研究里，主要探究下降鈣素對兔骨關節炎軟骨基質金屬蛋白酶1、3、13的影響，進而探究降鈣素應用于OA的治療機理。

1　材料與方法

1.1動物模型的建立

隨機挑選日本大耳白兔60只，雌雄不限，體重2.0～2.5 kg，用10%水合氯醛（300 mg/kg）腹腔注射麻醉后，右膝前交叉韌帶切斷術（ACLT），隨機分為對照組（ACLT）、降鈣素（CT）干預組，各30只。所有白兔術后單籠飼養，允許自由活動，同時使用頭孢唑啉500 mg腹腔注射，每日一次，連續3 d。分別于造模手術后1周、2周、4周、8周、12周、16周隨機處死ACLT組和CT組各5只白兔。ACLT組左膝關節作為空白對照與右側膝關節對比以確定造模成功，ACLT組和CT組對比進行相關的探討。

1.2給藥方法

CT組每日1次皮下注射降鈣素5 IU/kg，ACLT組給予等容量生理鹽水皮下注射。采用ELISA法測定MMP-1、MMP-3及MMP-13［2］。

1.3統計學分析

使用SPSS 13.0軟件，各時間點樣本之間MMP-1、MMP-3和MMP-13的含量兩兩比較采用t檢驗，P＜0.05表示差異具有統計學意義。

2　結果

2.1MMP-1、MMP-3、MMP-13 在軟骨中的表達

對于ACLT組來說，MMP-1在1，2，4，8，12，16周的含量分別為（208.37±9.55）μg/L，（173.73±7.24）μg/L，（126.82±7.48）μg/L，（87.36±6.36）μg/L，（63.40±5.73）μg/L，（45.32±4.32）μg/L；MMP-3對應為（67.46±3.56）μg/L，（75.72±3.82）μg/L，（93.69±4.74）μg/L，（134.64±5.28）μg/L，（158.83±6.22）μg/L，（249.64±6.25）μg/L；MMP-13對應為（189.33±4.37）μg/L，（170.55±2.38）μg/L，（154.28±4.93）μg/L，（143.76±3.32）μg/L，（133.74±5.83）μg/L，（118.38±4.35）μg/L。

對于CT組來說，MMP-1在1，2，4，8，12，16周的含量分別為（58.45±2.34）μg/L，（52.83±2.73）μg/L，（43.36±3.57）μg/L，（32.22±2.89）μg/L，（19.35±1.42）μg/L，（6.37±1.48）μg/L；MMP-3對應為（52.56±3.63）μg/L，（45.26±3.37）μg/L，（40.27±1.35）μg/L，（35.24±2.21）μg/L，（30.25±3.21）μg/L，（24.65±3.29）μg/L；MMP-13對應為（125.64±4.77）μg/L，（113.56±4.63）μg/L，（102.43±5.37）μg/L，（89.74±3.12）μg/L，（74.73±4.15）μg/L，（61.41±5.88）μg/L。

ACLT組右膝關節軟骨中MMP-1在早期是高表達，中、晚期的表達降低；MMP-3在早期表達高于對照組，隨時間的延長而上調；MMP-13在早期即有很高的表達，呈下調的趨勢。在各時間點ACL組右膝關節軟骨中MMP-1、MMP-3、MMP-13含量與CT組比較，差異具有統計學意義（P＜0.05）。

3　討論

對于降鈣素（CT）來說，其是作為一類抗骨吸收劑一直在臨床上應用于骨質疏松癥的治療中，其機理是通過結合于患者破骨細胞上的降鈣素受體來對其功能進行抑制［3］。CT主要通過生物個體的血清進行表達，在新生時期為最高值，在其后的一年里也會伴隨兩次峰值。而有研究也認為，具有較高血清CT的時期大都重合于軟骨的轉化階段，換句話說，其和軟骨的發生和發展有著很大的關系。最近幾年，也有研究認為CT在骨關節炎中可以保護關節軟骨，具體表現就是有利于關節軟骨的形成，同時對軟骨基質的降解有著一定的抑制作用，另外，對于MMPs的表達也有一定的干涉作用。

對于正常軟骨來說，軟骨細胞分泌到細胞外基質（ECM）中的蛋白多糖等物質作為細胞的支撐力量會被基質金屬蛋白酶（MMPs）平衡降解［4］，但如果是受損的軟骨，將會產生大量的MMPs，這樣一來，會破壞上述的分泌和降解平衡，于是，軟骨的支撐力量也嚴重不足，進而使得OA不可避免。

而對于降鈣素來說，可以對MMPs的表達進行抑制，從而對骨關節炎的關節軟骨起到相應的保護。很多學者經過動物實驗指出，降鈣素能夠對膠原進行抑制，同時在對GAG降解的控制下，有利于對軟骨的保護。所以說，降鈣素和MMP-l存在著某種相關。另外，還有學者通過體內外實驗指出，在兔骨關節炎模型里，降鈣素對MMP-3的表達有著一定的抑制作用，如此也就使得炎性介質伴隨的基質降解得到相應的降低，最終使得蛋白聚糖的分泌量得以保護。也有學者指出，在骨關節炎軟骨中，MMP-13有著較高表達，能夠較強的降解Ⅱ型膠原，而如果進行了皮下降鈣素注射之后，可以將MMP-13的高表達進行降低。

在本實驗中，ACLT組右膝在不同時間點表現出早、中、晚骨關節炎。在不同的時間點，ACLT組右膝關節與CT組MMP-1、3、13的含量比較，差異均具有統計學意義（P＜0.05）。這些充分說明，降鈣素對MMP-1、3、13的分泌有著一定的抑制作用，進而對骨關節炎進程有著相應的干預，使得骨關節炎的進展得以緩解和延緩。

參考文獻

［1］張楠，張柳. 降鈣素對骨性關節炎中軟骨作用的研究進展［J］.中國矯形外科雜志，2007，15（13）: 987-988.

［2］張楠，張柳，鄭桓，等. 降鈣素在體內和體外實驗中對兔關節炎關節軟骨的保護作用［J］. 中國矯形外科雜志，2008，16（1）: 66-69.

［3］林木南，劉獻樣. 骨性關節炎中細胞因子的協同效應［J］. 福建中醫學院學報，2006，16（2）: 69-70.

［4］尤笑迎，楊紅梅. 兔膝骨性關節炎軟骨損傷及降鈣素的保護作用［J］. 天津醫藥，2012，40（7）: 688-691.

Effect of Calcitonin on Bone Matrix Metalloproteinase 1，3 and 13 in Rabbits

LV WeiSHI JianhuiCUI WeiSHAN Jing， HeilongjiangOperation Room of Admission Office，Hospital of Heilongjiang Province，Harbin 150030，China

【Abstract】

Objective To study the effect of calcitonin on the matrix metalloproteinase 1，3 and 13 in rabbit osteoarthrit is. Methods Sixty Japanese white rabbits were randomly divided into control group（ACLT）and CTintervention group，each of which was divided into 30 groups. Results MMP-1，3 and 13 inCT group were much lower than that in ACLT group（P < 0.01）. Conclusion Calcitonin can inhibit the process of MMP-1，3 and -13 in the process of bone arthritis，and delay the development of osteoarthritis.

【Key words】CT，OA，MMP-1、3、13

doi:10.3969/j.issn.1674-9316.2015.20.073

【中圖分類號】R97

【文獻標識碼】B

【文章編號】1674-9316（2015）20-0096-02