1、軟骨細胞作為軟骨組織內(nèi)唯一的細胞類型，表達和分泌大量的細胞外基質(zhì)(ECM)維持軟骨正常功能。然而，當骨關節(jié)炎(OA)發(fā)生后，軟骨細胞合成和分解代謝的平衡被破壞，加速了軟骨的破壞。因此，本課題以OA病理過程中軟骨細胞的代謝改變?yōu)檠芯繉ο?，分別對腸道微生物通過白介素17A(IL-17A)促進軟骨細胞分解代謝以及Kdm6b調(diào)控軟骨細胞合成代謝的作用和機制進行了相關的研究。
　　首先，我們發(fā)現(xiàn)了一類IL-17A表達升高的OA患者，提示了I

2、L-17A可能參與OA病理過程。通過對不同來源小鼠OA造模，發(fā)現(xiàn)腸道內(nèi)缺少分節(jié)絲狀菌(SFB)定植的小鼠IL-17A水平下降，OA進展減緩。接著使用抗生素破壞小鼠腸道微生物組成，發(fā)現(xiàn)OA造模后滑膜IL-17A表達下降，滑膜炎癥和軟骨破壞緩解。通過對腸道微生物組成分析后證明SFB的定植與小鼠OA病理中IL-17A水平相關，影響OA進展。進一步通過IL-17A刺激軟骨細胞和關節(jié)腔注射IL-17A，證明IL-17A促進軟骨細胞分解代謝相關的H

3、IF-2α和MMP13表達，抑制COLⅡ表達，加速軟骨基質(zhì)的降解。最后，使用體內(nèi)IL-17A特異性升高的MINK1-/-轉(zhuǎn)基因小鼠，證實IL-17A升高加速OA進展。
　　炎癥因子在OA病理過程中促進軟骨細胞分解代謝，破壞軟骨穩(wěn)態(tài)，所以加強軟骨細胞合成代謝成為治療OA的可能途徑。在這部分研究中，我們發(fā)現(xiàn)Kdm6b在成軟骨過程中表達升高，通過誘導型軟骨細胞特異性敲除Kdm6b小鼠模型(CKO)，發(fā)現(xiàn)在軟骨發(fā)育過程中敲除Kdm6b后，

4、抑制軟骨細胞增殖和軟骨基質(zhì)合成，軟骨發(fā)育異常。而且，在軟骨發(fā)育成熟后敲除Kdm6b，發(fā)現(xiàn)CKO小鼠在12月后出現(xiàn)軟骨基質(zhì)丟失與軟骨破壞。體外分離原代軟骨細胞后通過轉(zhuǎn)錄組測序發(fā)現(xiàn)，Kdm6b調(diào)控軟骨細胞一系列合成代謝相關的基因，進一步使用ChIP-qPCR，證明Kdm6b直接作用于Col2a1和Acan啟動子區(qū)域，調(diào)控軟骨細胞的合成代謝。接著我們使用內(nèi)側(cè)半月板不穩(wěn)(DMM)模型加速軟骨細胞代謝紊亂，發(fā)現(xiàn)在軟骨發(fā)育成熟后敲除Kdm6b，加速

5、小鼠OA進展。結(jié)合骨軟骨缺損修復模型，證明敲除Kdm6b抑制軟骨細胞合成代謝，尤其是COLⅡ及AGGRECAN的合成減少，導致OA病理過程中軟骨破壞的加劇。分析人軟骨樣本后，發(fā)現(xiàn)Kdm6b與軟骨細胞合成代謝相關蛋白表達關系緊密，且Kdm6b在OA患者軟骨損傷處的表達明顯下降。最后，我們發(fā)現(xiàn)Kdm6b在炎癥因子刺激后迅速上調(diào)，提示可能參與軟骨細胞對炎癥環(huán)境的應答。
　　我們的研究首次發(fā)現(xiàn)了腸道微生物通過IL-17A影響OA炎癥環(huán)境，