基于Nrf2/HO-1/GPX4通路探讨消瘀止痛合剂对膝骨关节炎大鼠软骨细胞铁死亡的影响OA

目的探究消瘀止痛合剂对膝骨关节炎(KOA)大鼠软骨细胞铁死亡的影响及其作用机制。方法将40只雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、ML385组、消瘀止痛合剂组及ML385+消瘀止痛合剂组,每组8只。除假手术组外,其他组采用对碘乙酸钠关节腔内注射诱导KOA。造模后,消瘀止痛合剂组及ML385+消瘀止痛合剂组均按照9.9 g/kg剂量给予消瘀止痛合剂灌胃,假手术组、模型组及ML385组灌胃给予等量的无菌水,均每天1次,连续4周。从造模第4周开始,ML385组和ML385+消瘀止痛合剂组按照30 mg/kg剂量给予ML385腹腔注射,均每天1次,持续1周。HE染色观察膝关节软骨组织病理形态,计算改良Mankin评分;透射电子显微镜下观察膝关节软骨细胞中线粒体形态和结构;相应试剂盒检测软骨组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、亚铁离子(Fe 2+)水平;qRT-PCR法检测软骨组织中白细胞介素(IL)-1β、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、IL-6、过氧化物还原酶3(PRDX3)mRNA表达情况;Western blot法检测软骨组织中核因子E 2相关因子2(Nrf2)、血红素加氧酶-1(HO-1)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)蛋白表达情况。结果与假手术组比较,模型组和ML385组大鼠出现明显软骨和线粒体损伤,Mankin评分、软骨组织中MDA和Fe 2+水平及IL-1β、TNF-α、IL-6 mRNA相对表达量均明显升高(P均<0.05),软骨组织中SOD水平和PRDX3 mRNA相对表达量及Nrf2、HO-1、GPX4蛋白相对表达量均明显降低(P均<0.05);与模型组和ML385组比较,消瘀止痛合剂组软骨和线粒体损伤明显减轻,Mankin评分、软骨组织中MDA和Fe 2+水平及IL-1β、TNF-α、IL-6 mRNA相对表达量均明显降低(P均<0.05),软骨组织中SOD水平和PRDX3 mRNA相对表达量及Nrf2、HO-1、GPX4蛋白相对表达量均明显升高(P均<0.05);与ML385组比较,ML385+消瘀止痛合剂组软骨和线粒体损伤有减轻,Mankin评分、软骨组织中MDA和Fe 2+水平及IL-1β、TNF-α、IL-6 mRNA相对表达量均明显降低(P均<0.05),软骨组织中SOD水平和PRDX3 mRNA相对表达量及Nrf2、HO-1、GPX4蛋白相对表达量均明显升高(P均<0.05)。结论消瘀止痛合剂可能通过下调炎症因子表达、激活Nrf2/HO-1/GPX4通路而减少铁过载,抑制KOA软骨细胞铁死亡,从而对膝关节软骨起到保护作用。