二甲双胍通过激活SIRT1/p53信号通路对骨关节炎大鼠关节软骨发挥保护作用

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2024.23.005

摘要/Abstract

摘要：

目的探究二甲双胍对骨关节炎大鼠软骨保护作用机制。方法取30只雄性SD大鼠，随机分为3组（10只/组）。建立大鼠膝骨关节炎模型，二甲双胍组大鼠接受灌胃治疗［200 mg/（kg·d）］，空白组和模型组大鼠给予生理盐水作为对照。4周后，采用形态学染色方法观察关节软骨形态，通过免疫组化染色、免疫荧光染色及Western blot检测SIRT1/p53信号通路因子、炎症及凋亡相关因子的表达。结果二甲双胍组大鼠较模型组软骨结构损伤明显减轻，软骨层面趋于平整，软骨细胞数目增多，蛋白多糖含量增加。免疫组化染色、免疫荧光染色和Western blot检测发现，二甲双胍组大鼠软骨组织中SOX9、Aggrecan、Bcl-2、SIRT1蛋白表达较模型组显著升高，而IL-6、TNF-α、BAX、Caspase-9、p53蛋白表达明显降低。TUNEL染色结果显示，与模型组比较，二甲双胍组大鼠软骨细胞凋亡数量明显减少。结论二甲双胍可通过SIRT1/p53信号通路的激活减少骨关节炎SD模型大鼠软骨细胞凋亡，抑制软骨细胞外基质降解，进而保护关节软骨。

关键词: 骨关节炎, 关节软骨, 凋亡, 炎症, 二甲双胍, SIRT1/p53信号通路

Abstract:

Objective To investigate the underlying mechanism of metformin's protective effect on articular cartilage in rats afflicted with osteoarthritis. Methods Thirty male SD rats were randomly divided into three groups （n = 10 per group） to establish a rat model of knee osteoarthritis. The metformin group received metformin via gavage ［200 mg/（kg·d）］， while the control and model groups received saline as a control. After 4 weeks， morphological staining was used to observe articular cartilage morphology， and immunohistochemical staining， immunofluorescence staining， and Western blot were employed to detect the expression of factors related to the SIRT1/p53 signaling pathway， inflammation， and apoptosis. Results Compared to the model group， the metformin group exhibited significantly reduced cartilage structural damage， characterized by a smoother cartilage surface， increased chondrocyte population， and enhanced proteoglycan content. Immunohistochemical staining， immunofluorescence staining， and Western blot analysis revealed significantly higher expression levels of SOX9， Aggrecan， Bcl?2， and SIRT1 proteins in the metformin?treated cartilage tissue compared to the model group. Conversely， lower expression levels of IL?6 TNF?α BAX Caspase?9 and p53 proteins were observed in the metformin group compared to the model group. TUNEL staining results demonstrated a significant reduction in apoptotic chondrocytes within the metformin?treated group when compared with the model group. Conclusion Metformin exerts a protective effect on articular cartilage in SD rat models of osteoarthritis by activating the SIRT1/p53 signaling pathway， leading to decreased chondrocyte apoptosis and inhibition of extracellular matrix degradation.

Key words: osteoarthritis, articular cartilage, apoptosis, inflammation, metformin, SIRT1/p53 signaling pathway

中图分类号:

R361.1

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参考文献 46

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组别	例数	分数
空白组	3	0.000 ± 0.000
模型组	3	9.667 ± 2.082^?
二甲双胍组	3	3.333 ± 1.528^#
F值		33.650
P值		0.001

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