真菌毒素对软骨蛋白聚糖硫酸化修饰的影响
作者单位：西安交通大学医学院地方病研究所
会议名称：《第十一届中国生物毒素研究及医药应用年会》
会议日期：2013年
学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术]
关 键 词：大骨节病 真菌毒素 软骨损伤 硒 蛋白聚糖 硫酸化修饰
摘 要：研究背景和目的:大骨节病（KBD）是以关节透明软骨变性坏死为主的地方性骨关节病,至今病因和发病机理均未明了,本实验以KBD软骨和体外培养的C28/I2人软骨细胞系为研究对象,观测软骨蛋白聚糖硫酸化修饰与软骨变性坏死的关系,探寻和推测可疑致病因素在KBD发病中的作用,为:KBD的病因发病机制和采取防治措施提供实验依据。材料与方法:关节软骨标本分为2组:对照组儿童（5例）,和大骨节病儿童（5例）。通过光镜观测软骨病理形态;组织化学或免疫组织化学染色,定位检测聚集蛋白聚糖、PAPS合成酶（PAPSS2）、PAPS转运蛋白（PAPST1）、糖类磺基转移酶（CHST15）、芳基硫酸酯酶（ARSB）和硫酸乙酰半乳糖按硫酸酯酶（GALNS）等蛋白聚糖硫酸化修饰相关酶在软骨组织的表达。模拟KBD病区可疑致病环境,用真菌毒素和低硒/补硒作用于体外培养的C28/I2人软骨细胞;采用MTT法评价不同浓度的真菌毒素对软骨细胞增殖的影响,运用实时定量PCR和Western blot方法分别检测蛋白聚糖、PAPSS2、PAPST1、CHST15和ARSB等mRNA和蛋白的表达。结果:大骨节病患者关节软骨样本中上区域蛋白聚糖合成代谢硫酸化修饰相关酶类PAPSS2,PAPST1和CHST15染色阳性细胞的百分比率显著低于对照组（P0.05）;上部区域分别为:44.61±5.65%:18.38±3.22%:52.21±9.12%:16.79±3.42%和61.87±13.38%:13.14±1.17%;中间层分别为21.53±6.24%:12.47±1.47%;23.49±6.07%:7.35±1.42%和33.47±4.74%:6.75±0.61%。蛋白聚糖分解代谢硫酸化修饰相关酶类ARSB和GA工NS的染色阳性细胞百分比率明显高于对照组（P0.05）;关节软骨上层分别为:O±0%:43.79±11.05%和0±O%:35.53±4.24%;中间层分别为:0±0%:27.12±3.45%和0±0%:14.45±1.53%)。真菌毒素干预实验研究显示:不同水平的毒素能够抑制软骨细胞增殖,并影响蛋白聚糖硫酸化修饰相关酶的表达;合成相关酶PAPSS2,PAPST1和CHST15的表达下降,分解代谢相关酶ARSB表达增加;补充生理量的硒可以部分抑制真菌毒素的作用。结论:研究结果表明,蛋白聚糖硫酸修饰在大骨节病发病机制中具重要作用;真菌毒素能明显抑制细胞的生长,并通过改变相关酶的表达影响软骨蛋白聚糖硫酸修饰及代谢平衡;补充生理量的硒能部分对抗真菌毒素的作用。实验结果提示这些因素可能与KBD的发生发展有一定联系,为KBD病区暴露因素可能为各病区存在的真菌毒素与环境低硒共同作用的病因假说和可能的发病机制提供了实验依据,并为采取有力防治措施提供了一定的线索。