目的:通过核因子κB受体活化因子配体(RANKL)诱导小鼠骨髓来源单核细胞(BMMs)分化为破骨细胞,研究原儿茶醛(PCA)抑制破骨细胞分化的作用及其分子机制;通过白介素-1β(IL-1β)诱导小鼠软骨细胞模拟骨关节炎状态,研究PCA保护软骨细胞的作用及其分子机制;同时通过前交叉韧带横断术(ACLT)建立小鼠膝关节骨性关节炎(OA)模型,研究PCA是否在体内起到保护软骨和软骨下骨的作用。为PCA治疗OA提供有效的实验依据。方法:1.通过细胞计数试剂盒-8(CCK-8)法确定PCA对BMMs的安全浓度范围;用不同浓度的PCA进行干预,利用实时荧光定量PCR(qPCR)技术检测由RANKL诱导形成的破骨细胞的活化T细胞核E multilocularis-infected mice因子1(NFATC1)、组织蛋白酶K(CTSK)、细胞癌基因FOS(C-FOS)、树突状细胞特异性跨膜蛋白(DC-STAMP)基因转录水平的变化,通过蛋白免疫印迹(WB)技术检测破骨细胞分化标志蛋白合成水平的变化;以及核因子κB(NF-κB)信号转导通路的变化。2.通过CCK-8法确定PCA对软骨细胞的安全浓度范围;用不同浓度的PCA进行干预后,利用qPCR检测IL-1β刺激的软骨细胞中促炎因子:白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α),炎症因子:环氧化酶-2(COX-2)和诱导性一氧化氮合酶(iNOS)基因转录水平的变化,利用WB技术检测炎症因子:COX-2、iNOS,分解代谢因子:血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶-5(ADAMTS-5)、基质金属蛋白酶-13(MMP-13),软骨基质蛋白:可聚蛋白多糖(Aggrecan)、Ⅱ型胶原(COL-Ⅱ)蛋白合成水平的变化,以及NF-κB信号转导通路的变化。3.动物实验分为对照组(Sham组)、手术组(ACLT组)、低干预组(ACLT术+10mg/kg PCA,Low 组)、高干预组(ACLT 术+20mg/kg PCA,High 组);按照分组进行手术,并向小鼠腹腔注射不同浓度PCA进行干预,干预12周后行膝关节组织切片。组织切片通过抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色观察软骨下骨组织结构及破骨细胞数量和大小,通过苏木素伊红(H&E)染色、番红固绿(SO)染色,观察软骨组织结构及软骨细胞形态变化,同时用国际骨性关节炎研究学会(OARSI)评分评估软骨的损伤程度。结果:1.PCA浓度≤1 5μM时,对小鼠BMMs无毒性;与RANKL诱导组相比,5 μM PCA可以抑制破骨细胞分化关键基因(C-FOS、NFATC1、CTSK、DC-STAMP)的表达,抑制破骨细胞分化关键蛋白(C-FOS、NFATC1、CTSK)的合成,并且还可以抑制NF-κB信号转导通路中的p65的磷酸化水平。2.PCA浓Barasertib体外度≤20μM时,对小鼠软骨细胞无毒性;与IL-1β刺激组相比,5 μM PCA可以抑制软骨细胞中促炎因子IL-6和TNF-α、炎症因子COX-2和iNOS基因的表达,抑制软骨细胞中炎症因子COX-2、iNOS和分解代谢因子ADAMTS-5、MMP-13蛋白的合成,同时可以促进软骨细胞合成细胞外基质Aggrecan、COL-Ⅱ蛋白;并且还可以抑制NF-κB型号转导通路中的IκBa、p65的磷酸化水平。3.动物实验中,TRAP染色显示:ACLT组与Sham组相比,可以观察到膝关节软骨下骨中破骨细胞数量增多,骨小梁稀疏;Low组与High组的小鼠通过PCA干预后,膝关节软骨下骨破坏减少,破骨细胞数量减少,并且High的保护作用更加明显。H&E和SO染色显示:ACLT组与Sham组相比,H&E染色中透明软骨层减少,钙化软骨层明显增厚,部分软骨剥脱,SO染色中部分软骨细胞着色明显减少,潮线模糊CL13900试剂甚至消失;Low组与High组的膝关节软骨损伤情况较ACLT组好转,并且High组的保护作用更加明显。关节炎软骨损伤OARSI评分表现出相同的结果。结论:1.在细胞实验中,PCA通过抑制NF-κB信号通路中IκBa、p65的磷酸化,减少了破骨细胞分化相关蛋白质的合成,减少了 IL-1β刺激下软骨细胞分泌的炎症因子,并且增加了基质蛋白的合成。2.在动物实验中,PCA表现出抑制软骨下骨中破骨细胞活化、减少软骨下骨破坏、减轻软骨损伤的作用,表明OA小鼠中软骨的损伤和软骨下骨的破坏可以被PCA保护。