然而，目前關(guān)于 SF 的機械關(guān)節(jié)過載和隨之而來的壓縮變形是否以及如何通過機械轉(zhuǎn)導(dǎo)信號直接影響其表達譜的信息有限，這可能構(gòu)成骨關(guān)節(jié)炎的重要附加病理機制。因此，德國雷根斯堡大學(xué)醫(yī)院正畸科、創(chuàng)傷骨科學(xué)系進行了相關(guān)研究，目的是研究靜態(tài)壓縮力應(yīng)用對非 OA 患者（N-SF）和 OA 患者（OA-SF）的 SF 的影響，并比較兩組之間的影響。

應(yīng)用無菌玻璃盤以2 g/cm2的壓力水平壓縮處理或不處理（對照）來模擬機械負荷。來自非 OA 患者 (N-SF) 或來自 OA 患者的滑膜成纖維細胞在正常細胞培養(yǎng)條件下用靜態(tài)壓縮力處理 48 小時。

機械負荷對促炎細胞因子表達的影響

首先，實驗專注于參與促炎過程的基因和蛋白質(zhì)的表達。在 N-SF 中，施加壓力后腫瘤壞死因子α（TNFα）的基因和蛋白表達顯著上調(diào)，而在 OA-SF 中，TNFα 的基因表達沒有顯著改變。然而，在壓縮力處理后仍可檢測到 OA-SF 中增強的 TNFα 蛋白分泌，盡管該蛋白分泌顯著低于 N-SF。

接下來實驗研究了參與細胞外基質(zhì)形成和重塑的基因。在機械加載， N-SF 中膠原I（COL1）基因表達顯著增強，但在 OA-SF 中則不然。令人驚訝的是，發(fā)現(xiàn)在施加壓力后，N-SF 上清液中的 COL1 分泌減少。與 N-SF 相比，在對照條件下，OA-SF 上清液中 COL1 的含量已經(jīng)較低。在 N-SF 和 OA-SF 中，壓力處理后纖連蛋白（FN1）的基因表達顯著上調(diào)。與 COL1 一樣，機械加載后在 N-SF 和 OA-SF 中 FN1 蛋白分泌減少。然而，與 N-SF 相比，在對照和壓力條件下 OA-SF 分泌到上清液中的 FN1 明顯增多。

機械負荷對糖胺聚糖（GAG）合成和硫酸化的影響

除了膠原蛋白，GAGs 在細胞外基質(zhì)的組成中也發(fā)揮著重要作用。實驗發(fā)現(xiàn)在機械加載后，N-SF 中透明質(zhì)酸合酶1（HAS1）的基因表達增強，在 OA-SF 中沒有。這伴隨著施加壓縮力后 N-SF 中硫酸軟骨素（CS）含量的增加。OA-SF 與增強的 CS 含量未能對機械負荷做出反應(yīng)。在機械加載后，通過 HPLC 檢測到 N-SF 中電荷密度增加。在 OA-SF 中發(fā)現(xiàn)，在控制條件下電荷密度顯著增加。

總之，在該研究中，SF 對機械負荷作出反應(yīng)，促炎細胞因子的表達和分泌增強，ECM 成分發(fā)生變化。這些變化可能與 OA 的發(fā)病機制和進展有關(guān)。源自 OA 患者的 SF 似乎對機械負荷的反應(yīng)較弱，表明 SF 在 OA 發(fā)病中的作用比在 OA 維持中更重要，這可能主要由免疫系統(tǒng)細胞介導(dǎo)。此外，應(yīng)該指出的是，OA 的發(fā)病機制和進展是復(fù)雜的多細胞過程，因此，在未來的實驗中，需要對其他 OA 相關(guān)細胞類型（如免疫細胞）證實源自 SF 的結(jié)果。而且，不同的機械負荷方案可能會闡明 SF 在 OA 期間分解代謝和合成代謝事件中的作用。

圖片來源于參考文獻