降钙素对兔骨关节炎软骨基质金属蛋白酶1、3、13的影响

降钙素对兔骨关节炎软骨基质金属蛋白酶1、3、13的影响

吕伟时剑辉崔巍单静

【摘要】目的 研究降钙素对兔骨关节炎软骨基质金属蛋白酶1、3、13的影响。方法 60只日本大白兔被随机分为对照组（ACLT）、降钙素（CT）干预组，各30只。结果 CT组MMP-1、3、13的含量低于ACLT组（P < 0.01）。结论 降钙素对MMP-1、3、13的分泌有着一定的抑制作用，进而对骨关节炎进程有着相应的干预，使得骨关节炎的进展得以缓解和延缓。

【关键词】降钙素；骨关节炎；基质金素蛋白酶1、3、13

作者单位：150030 哈尔宾，黑龙江省医院住院处手术室

课题项目：黑龙江卫生厅科研课题［课题编号（2013370）］

骨关节炎（OA）在老年人中有着相对较高的发病率，若不及时控制，也很容易致发较为严重的后果。当前还不太清楚此病的发病机制，但很多研究认为，其和软骨降解有着密切关系，并且在降解的过程里也有多个化学介质诸如基质金属蛋白酶（MMPs）等参与，同时，也有多个研究证明［1-2］，因为MMPs的降解作用，其和OA的发病过程也有着一定的规律。在本次研究里，主要探究下降钙素对兔骨关节炎软骨基质金属蛋白酶1、3、13的影响，进而探究降钙素应用于OA的治疗机理。

1　材料与方法

1.1动物模型的建立

随机挑选日本大耳白兔60只，雌雄不限，体重2.0～2.5 kg，用10%水合氯醛（300 mg/kg）腹腔注射麻醉后，右膝前交叉韧带切断术（ACLT），随机分为对照组（ACLT）、降钙素（CT）干预组，各30只。所有白兔术后单笼饲养，允许自由活动，同时使用头孢唑啉500 mg腹腔注射，每日一次，连续3 d。分别于造模手术后1周、2周、4周、8周、12周、16周随机处死ACLT组和CT组各5只白兔。ACLT组左膝关节作为空白对照与右侧膝关节对比以确定造模成功，ACLT组和CT组对比进行相关的探讨。

1.2给药方法

CT组每日1次皮下注射降钙素5 IU/kg，ACLT组给予等容量生理盐水皮下注射。采用ELISA法测定MMP-1、MMP-3及MMP-13［2］。

1.3统计学分析

使用SPSS 13.0软件，各时间点样本之间MMP-1、MMP-3和MMP-13的含量两两比较采用t检验，P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2　结果

2.1MMP-1、MMP-3、MMP-13 在软骨中的表达

对于ACLT组来说，MMP-1在1，2，4，8，12，16周的含量分别为（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对应为（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对应为（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。

对于CT组来说，MMP-1在1，2，4，8，12，16周的含量分别为（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对应为（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对应为（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组右膝关节软骨中MMP-1在早期是高表达，中、晚期的表达降低；MMP-3在早期表达高于对照组，随时间的延长而上调；MMP-13在早期即有很高的表达，呈下调的趋势。在各时间点ACL组右膝关节软骨中MMP-1、MMP-3、MMP-13含量与CT组比较，差异具有统计学意义（P＜0.05）。

3　讨论

对于降钙素（CT）来说，其是作为一类抗骨吸收剂一直在临床上应用于骨质疏松症的治疗中，其机理是通过结合于患者破骨细胞上的降钙素受体来对其功能进行抑制［3］。CT主要通过生物个体的血清进行表达，在新生时期为最高值，在其后的一年里也会伴随两次峰值。而有研究也认为，具有较高血清CT的时期大都重合于软骨的转化阶段，换句话说，其和软骨的发生和发展有着很大的关系。最近几年，也有研究认为CT在骨关节炎中可以保护关节软骨，具体表现就是有利于关节软骨的形成，同时对软骨基质的降解有着一定的抑制作用，另外，对于MMPs的表达也有一定的干涉作用。

对于正常软骨来说，软骨细胞分泌到细胞外基质（ECM）中的蛋白多糖等物质作为细胞的支撑力量会被基质金属蛋白酶（MMPs）平衡降解［4］，但如果是受损的软骨，将会产生大量的MMPs，这样一来，会破坏上述的分泌和降解平衡，于是，软骨的支撑力量也严重不足，进而使得OA不可避免。

而对于降钙素来说，可以对MMPs的表达进行抑制，从而对骨关节炎的关节软骨起到相应的保护。很多学者经过动物实验指出，降钙素能够对胶原进行抑制，同时在对GAG降解的控制下，有利于对软骨的保护。所以说，降钙素和MMP-l存在着某种相关。另外，还有学者通过体内外实验指出，在兔骨关节炎模型里，降钙素对MMP-3的表达有着一定的抑制作用，如此也就使得炎性介质伴随的基质降解得到相应的降低，最终使得蛋白聚糖的分泌量得以保护。也有学者指出，在骨关节炎软骨中，MMP-13有着较高表达，能够较强的降解Ⅱ型胶原，而如果进行了皮下降钙素注射之后，可以将MMP-13的高表达进行降低。

在本实验中，ACLT组右膝在不同时间点表现出早、中、晚骨关节炎。在不同的时间点，ACLT组右膝关节与CT组MMP-1、3、13的含量比较，差异均具有统计学意义（P＜0.05）。这些充分说明，降钙素对MMP-1、3、13的分泌有着一定的抑制作用，进而对骨关节炎进程有着相应的干预，使得骨关节炎的进展得以缓解和延缓。

参考文献

［1］张楠，张柳. 降钙素对骨性关节炎中软骨作用的研究进展［J］.中国矫形外科杂志，2007，15（13）: 987-988.

［2］张楠，张柳，郑桓，等. 降钙素在体内和体外实验中对兔关节炎关节软骨的保护作用［J］. 中国矫形外科杂志，2008，16（1）: 66-69.

［3］林木南，刘献样. 骨性关节炎中细胞因子的协同效应［J］. 福建中医学院学报，2006，16（2）: 69-70.

［4］尤笑迎，杨红梅. 兔膝骨性关节炎软骨损伤及降钙素的保护作用［J］. 天津医药，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

【中图分类号】R97

【文献标识码】B

【文章编号】1674-9316（2015）20-0096-02