基于HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路研究藁本内酯衍生物抑制IL-1β诱导的大鼠软骨细胞凋亡和炎症反应的作用机制

软骨细胞是关节软骨中的独特驻留细胞类型,当其发生一系列病理改变时能够导致骨关节炎(osteoarthritis,OA)的发生。藁本内酯衍生物(ligusticum cycloprolactam,LIGc)是中药当归药效标志物藁本内酯(Z-ligustilide,LIG)的衍生物,具有抗炎、抑制细胞凋亡等多种生物学功能。然而,其对OA软骨细胞的保护作用以及潜在的作用机制尚不清楚。该研究拟进行体外实验探索LIGc抗OA保护软骨细胞作用的分子机制。采用白细胞介素-1β(IL-1β)诱导建立大鼠OA软骨细胞模型炎症模型,并单独使用LIGc和联合高迁移率族蛋白B1/Toll样受体4/核因子-κB(HMGB1/TLR4/NF-κB)信号通路阻断剂甘草酸(glycyrrhizic acid,GA)进行干预,以系统评估其治疗效果。通过cell counting kit-8(CCK-8)试剂盒检测不同浓度下LIGc对软骨细胞活力的影响,并筛选出最佳作用浓度;Annexin V-FITC/PI凋亡染色检测各组软骨细胞凋亡情况;酶联免疫吸附法(ELISA)测定各组软骨细胞上清中环氧合酶-2(COX-2)、前列腺素-2(PGE2)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达;蛋白质印迹法(Western blot)检测各组软骨细胞B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(caspase-3)、HMGB1、TLR4、NF-κB p65的蛋白表达水平;实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测各组软骨细胞HMGB1、TLR4、NF-κB p65、髓样分化因子88(MyD88)的基因表达变化。通过CCK-8确定了LIGc对软骨细胞的大致安全浓度范围,并进一步明确了LIGc作用的最佳浓度。在IL-1β的干预下,成功构建大鼠OA软骨细胞模型,且在该细胞模型中,软骨细胞凋亡率明显增加。与此同时,ELISA检测该组软骨细胞上清中COX-2、PGE2、TNF-α的表达均显著上升;Weswww.selleck.cn/products/pf-07321332tern blot检medication history测发现模型组软骨细胞Bax、caspase-3、HMGB1、TLR4、NF-κB p65的蛋白表达显著上调,Bcl-2的蛋白表达受到明显抑制;RT-qPCR测定显示软骨细胞内HMGB1、TLR4、NF-κB p65、MyD88的基因表达经IL-PS-341采购1β干预后均有所提高。然而,随着LIGc的加入逆转了IL-1β诱导下上述一系列因子的表达变化。此外,LIGc联合GA共同作用下较单独添加LIGc对实验结果的逆转趋势更为明显。这些研究结果表明,从中药当归中提取并衍生的LIGc能够起到抑制软骨细胞炎症反应及减少软骨细胞凋亡的作用,且该作用的发挥可能与HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路具有较强的相关性。LIGc保护软骨细胞的药理作用,对于延缓OA病情及改善患者临床症状具有潜在价值,值得进一步深入研究。