观察血管细胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)在氧化应激诱导的肥大软骨细胞、大骨节病(KBD)儿童和成人关节软骨以及低硒和T-2毒素中毒大鼠膝关节软骨的表达变化,探讨VCAM-1在大骨节病深层软骨细胞坏死以及分化异常中的作用。
方法采用1%混合液(含10 mg/L胰岛素、5.5 mg/L转铁蛋白、6.7 μg/L亚硒酸钠)对小鼠软骨前体细胞ATDC5作用21 d,诱导为肥大软骨细胞,选择5-氨基-3-(4-吗啉基)-1,2,3-恶二唑盐酸盐(3-morpholino-sydnonimine hydrochloride,SIN-1)作为自由基供体构建氧化应激致肥大软骨细胞坏死模型。采用荧光定量(Real-time)PCR检测不同浓度SIN-1诱导的肥大软骨细胞中VCAM-1 mRNA表达情况。采用免疫组织化学技术检测KBD儿童、成人及对照组关节软骨各层软骨细胞VCAM-1表达情况。采用免疫组织化学技术检测低硒和T-2毒素中毒KBD大鼠动物模型膝关节软骨及骺板软骨各层软骨细胞VCAM-1的表达水平。
结果随SIN-1浓度梯度(0、1、3、5 mmol/L)增高,诱导的小鼠关节软骨肥大细胞中VCAM-1 mRNA表达降低(1.00 ± 0.00、1.22 ± 0.20、0.71 ± 0.22、0.37 ± 0.16),组间比较差异有统计学意义(F= 27.788,P < 0.05);KBD儿童关节软骨表层、中层VCAM-1阳性细胞率[(16.08 ± 5.20)%、(19.20 ± 9.71)%]高于对照组[(0.00 ± 0.00)%、(0.00 ± 0.00)%],深层VCAM-1阳性细胞率[(7.00 ± 4.40)%]低于对照组[(51.60 ± 20.58)%,t表、中、深=- 10.972、- 6.249、6.564,P均< 0.05]。KBD成人关节软骨表层VCAM-1阳性表达率[(7.92 ± 4.29)%]高于对照组[(3.12 ± 1.12)%],中层[(17.54 ± 8.27)%]表达低于对照组[(31.75 ± 13.30)%],组间比较差异有统计学意义(t表、中=- 3.824、3.037,P < 0.05)。动物实验中,与对照组[(1.89 ± 1.76)%]比较,低硒组、T-2毒素组与低硒+ T-2毒素组关节软骨表层VCAM-1阳性表达率[(4.11 ± 1.90)%、(5.00 ± 2.02)%、(2.78 ± 1.48)%]增高(P均< 0.05);骺板软骨深层软骨细胞中低硒组以及低硒+ T-2毒素组深层软骨细胞中VCAM-1阳性表达率[(13.67 ± 2.45)%、(20.56 ± 7.42)%]均低于对照组[(33.00 ± 12.57)%,P均< 0.05]。
结论VCAM-1水平在氧化应激致肥大软骨细胞以及KBD软骨组织和低硒条件下T-2毒素中毒大鼠的关节软骨深层软骨细胞中表达减少,VCAM-1对KBD深层软骨细胞坏死及分化异常可能具有重要调控作用。