骨关节炎软骨细胞电压依赖性钙通道α1亚单位表达的改变

目的 观察兔膝骨关节炎(KOA)软骨细胞电压依赖性钙通道(Cav)α1亚单位的表达变化.方法 8只兔随机分为对照组和KOA组.膝关节软骨细胞原代培养,采用膜片钳技术,观察软骨细胞膜电位的变化;提取软骨细胞的mRNA,实时定量聚合酶链反应(Real-time PCR)法观察软骨细胞9种电压依赖性钙通道α1亚单位和软骨细胞基质代谢相关基因mRNA表达的变化.结果 两组软骨细胞膜电位分别为(-38.3 ±2.0)mV和(-27.4±2.1)mV.与对照组比较,KOA细胞呈去极化表现,膜电位值显著减少(P＜0.01).对照组软骨细胞仅有Cav1.2、Cav1.3、Cav1.4、Cav2.1、Cav2.2和Cav2.3的mRNA表达,未见存在Cav1.1、Cav3.1和Cav3.3的mRNA表达.KOA时,软骨细胞Cav1.2、Cav1.3、Cav1.4和Cav2.1的mRNA表达增高,分别是对照组的2.2、2.3、7.6(P＜0.01)和3.0倍(P＜0.05),Cav2.2和Cav2.3的mRNA表达无明显改变.KOA时,软骨细胞Ⅱ型胶原、聚集蛋白聚糖、转录因子性别决定区Y框蛋白(Sox)-9和转化生长因子-β的mRNA表达明显降低,分别是对照组的0.2、0.4、0.6和0.2倍(P＜0.01);基质金属蛋白酶(MMP-1)-1和MMP-13、含血小板反应蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶(ADAMTS)4和ADAMTS-5显著增多,分别是对照组的4.1、8.0(P＜0.01)、81.3和2.0倍(P＜0.05).结论 KOA时,软骨细胞膜电位去极化,使高电压激活型钙通道开放,而L型和P/Q型钙通道的mRNA表达增高,进一步增加钙的进入.通过钙通道增加的钙可能是软骨细胞合成代谢减少,分解代谢增加的原因之一.