胎源性成年骨关节炎易感模型的构建方法、共性干预靶标及其应用技术

技术编号:39058305 阅读:15 留言:0更新日期:2023-10-12 19:51
本发明专利技术公开了一种胎源性成年骨关节炎的模型构建方法、共性干预靶标及其应用。正常受孕的大鼠,在孕全程每日给予强的松灌胃处理,自然生产获得子代。在PPE模型中发现,雌性子代软骨表型基因及PGC

【技术实现步骤摘要】
胎源性成年骨关节炎易感模型的构建方法、共性干预靶标及其应用


[0001]本专利技术涉及动物模型构建技术及应用
,具体涉及一种胎源性成年骨关节炎易感模型的构建方法、共性干预靶标及其应用。

技术介绍

[0002]骨关节炎(osteoarthritis)是最常见的年龄相关性慢性关节疾病,是全世界慢性疼痛、残疾和社会经济负担的主要来源,同时与多种代谢性疾病密切相关,尤其在女性更为突出。数据显示骨关节炎发病率随年龄递增且具有性别差异。据估计,60岁以上的人群中大约有18%的女性和10%的男性罹患骨关节炎
[1]。值得警惕的是骨关节炎发病已出现年轻化趋势。最近的研究发现,生命早期的环境应激可引起软骨发育不良,导致肢体短缩并增加早年罹患骨关节炎的风险,表明成年骨关节炎的发生可追溯到宫内发育时期
[2,3]。
[0003]近年来基于回顾性流行病学研究,人们提出“健康和疾病的发育起源(Developmental Origins of Health and Disease,DOHaD)”学说,认为生命早期的器官发育易受到不良环境暴露的影响,并可能介导成人慢性疾病的发生
[4]。强的松(prednisone)是一种人工合成类糖皮质激素(GC),其在临床上被广泛应用于治疗怀孕期间的多种自身免疫性疾病,如系统性红斑狼疮和类风湿关节炎等
[5]。然而,近年来妊娠期强的松治疗的负面效应越来越受到人们的关注。研究显示,妊娠期长期、重复使用强的松治疗的患者,其胎儿早产率增高且出生体重降低
[6]。生理情况下,无生物活性的强的松可以在孕妇肝脏内经11β

羟基类固醇脱氢酶1(11β

HSD1)转化为有活性的强的松龙(prednisolone,Pred)而发挥药理作用;而胎盘11β

HSD2也可将Pred转化为无活性的强的松,以阻止Pred进入胎儿体内
[7]。外界环境可干扰胎盘11β

HSD2活性,导致胎儿过度暴露于Pred
[7,8],从而影响胎儿发育。迄今为止,孕期强的松暴露(prenatal prednisone exposure,PPE)对胎儿器官发育及远期潜在风险仍然未知,其是否以及如何影响子代出生后的骨关节炎易感性,目前尚未见报道。
[0004]软骨细胞是关节软骨中唯一的细胞成分,其主要通过合成Ⅱ型胶原(collagen type II alpha1chain,COL2A1)、聚集蛋白聚糖(aggrecan,ACAN)等在内的细胞外基质(extracellular matrix,ECM),以维持软骨基质正常结构和功能稳态,而软骨ECM合成代谢障碍则是软骨发育不良和骨关节炎进展的最主要原因之一
[1,2,9]。研究发现,尽管软骨细胞在无血管环境(如低氧、低营养)中生存,却具有很高的ECM合成水平,这主要依赖于线粒体代谢,以维持其高合成需求
[10]。线粒体是软骨细胞的代谢中心,被认为是软骨细胞中最重要的细胞器之一。研究表明,线粒体功能障碍在骨关节炎进展中起关键作用。在骨关节炎软骨细胞中,炎症因子可引起线粒体生物发生受损、呼吸链活性抑制、活性氧(reactive oxygen species,ROS)增多以及细胞凋亡增加,而线粒体功能障碍不仅阻止了软骨ECM合成及修复进程,还可反过来加剧氧化应激、炎症和ECM降解,进一步加速骨关节炎的进展
[11]。长距离跑步刺激是已知的诱导骨关节炎发生及评估骨关节炎敏感性的重要方法
[12]。线粒
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induced chondrodysplasia in fetal rats,Biochim Biophys Acta Mol Cell Res,1867(2020)118791.
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[0024][15]Liu L,Li B,Li Q,Han H,Zhou S,Wu Z,et al.,Transforming growth factor

beta receptor 1:An intervention target for genetic poor cartilage qua本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种胎源性成年骨关节炎易感模型的构建方法,其特征在于:所述胎源性成年骨关节炎由PPE诱导,其构建方法包含以下步骤:S1:选取正常受孕的大鼠,从孕0~20天,每日给予强的松0.25mg/kg灌胃处理,孕鼠自由饮食;S2:上述步骤S1给予强的松处理的孕鼠自然生产,获得F1子代,出生后第一天将每窝母鼠的数量统一调整为14只,雌雄各半,每个实验组12窝;4周断奶后,每窝取一只雌性子代大鼠和一只雄性大鼠,分成一组继续饲养至出生后12周,获得PW12子代大鼠;S3:出生后雌性子代大鼠长距离跑步:在上述步骤S2出生后子代中,每窝选一只雌性大鼠,分成一组继续饲养至PW22,在PW22~28期间使用专用跑步机进行为期6周的长距离跑步实验;实验分为6个周期,每个周期7天;第1天,10min,速度10m/min;第2天,15min,速度12m/min;第3天,20min,速度15m/min;第4天,30min,速度18m/min;第5天,35min,速度为20m/min;在第5天及之后,以20m/min的速度每天跑步55分钟,前10分钟包括12m/min的热身;累计里程30km;该步骤获得PW28跑步大鼠;S4:对所述PW12子代大鼠和PW28跑步大鼠膝关节软骨质量相关指标进行检测,软骨质量相关指标发生改变,则所述F1子代大鼠为PPE诱导的胎源性成年骨关节炎易感模型。2.根据权利要求1所述的胎源性成年骨关节炎易感模型的构建方法,其特征在于:所述步骤S4中,软骨质量相关指标发生改变具体是指,番红固绿染色呈关节软骨染色着色变淡、关节软骨各层结构紊乱、分界不清、关节软骨表层磨损、软骨基质合成相关蛋白的mRNA及蛋白表达均降低;所述软骨基质合成相关蛋白的mRNA及蛋白表达包括COL2A1、ACAN;所述大鼠为SPF级Wistar或SD大鼠。3.一种如权利要求1或2所述的模型在筛选胎源性成年骨关节炎药物靶标中的应用,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈廖斌汪晖谭杨胡文李庆贤
申请(专利权)人:武汉大学中南医院
类型:发明
国别省市:

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