背景:骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是一种严重危害中老年人健康的慢性退行性疾病。黄腐酚(Xanthohumol,XH)是一种异戊烯类黄酮化合物,具有抗肿瘤和抗炎作用。前期研究表明,体内XH可以缓解骨关节炎的病情并与抑制细胞外基质(Extracellwww.selleck.cn/products/Gefitinibular matrix,ECM)的降解有关。然而,XH抑制OA的软骨细胞ECM降解的调控机制尚不清楚。目的:探究XH是否通过调控C/EBPβ信号通路抑制OA软骨细胞ECM降解。方法:1.构建大鼠膝OA模型。选取6周龄的SD大鼠,随机分组为正常组(NC组)、模型组(OA组)、黄腐酚低剂量组(OA+50mg/kg XH)、黄腐酚高剂量组(OA+100mg/kg XH)。按照2mg/只的剂量对模型组和给药组大鼠膝关节腔内注射碘乙酸钠进行OA造模,同时给药组大鼠自造模当日起每天采用灌胃方式给予XH,剂量分别为50mg/kg和100mg/kg。饲养1个月后,牺牲所有大鼠,取大鼠膝关节组织进行HE染色和免疫组织化学染色(Immunohistochemistry,IHC)。2.体外培养C28/I2细胞,根据XH的药物代谢动力学研究结果,采取0μM、2.5μM、5μM、10μM、20μM、40μM、80μM、160μM等不同梯度浓度的XH处理细胞,最后使用CCK-8法检测C28/I2细胞的增殖活性。3.体外培养C28/I2软骨细胞,Western-blot法检测软骨细胞的MMP-13、CollagenⅡ的蛋白表达情况。4.体外培养C28/I2软骨细胞,Western-blot法检测软骨细胞的PERK、P-PERK、ATF4、C/EBPβ、P-C/EBPβ的蛋白表达情况。5.体外培养C28/I2细胞,对ATF4进行基因敲减并检测软骨细胞中MMP-13、CollagenⅡ、ATF4、C/EBPβ、P-C/EBPβ蛋白的表达。6.体外培养C28/I2细胞,对C/EBPβ进行基因敲减并检测软骨细胞中MMP-13、CollagenⅡ、C/EBPβ、P-C/EBPβ蛋白的表达。结果:1.XH缓解了碘乙酸钠注射诱导的大鼠OA进展膝关节图片表明:与NC组相比,OA组的大鼠膝关节软骨表面粗糙,有炎性表现,可见明显的的软骨缺损。两组XH灌胃组的大鼠膝关节表面也有轻微的软骨缺损,但关节病变程度均降低。HE染色结果表明,相比于NC组,OA组大鼠膝关节的软骨层变薄,软骨细胞排列紊乱,软骨表面破坏严重,同时可见炎性细胞和结缔组织浸润。但是,XH给药明显缓解了膝关节软骨的组织结构损伤。2.在C28/I2细胞中XH的有效药物最佳浓度的测定结果表明在0-20μM的浓度范围内,XH对C28/I2细胞没有明显的药物毒性,超过20μM,XH则表现出对C28/I2细胞增殖活性的抑制。所以我们选择了5μM和20μM作为XH的给药浓度。3.XH改善IL-1β诱导的C28/I2细胞ECM降解IHC实验结果表明,相较于NC组,OA组大鼠膝关节软骨的MMP-13蛋白表达增多及CollagenⅡ蛋白表达降低,而XH给药可以逆转这种情况,从而上调CollagenⅡ的蛋白表达和降低MMP-13的蛋白表达并改善软骨细胞的ECM降解。4.XH通过抑制PERK/ATF4/C/EBPβ信号轴而改善IL-1Pexidartinib小鼠β诱导的C28/I2细胞ECM降解研究发现相较于正常的大鼠,OA大鼠软骨细胞内的PERK、ATF4和C/EBPβ等蛋白表达增加。相反的是,XH给药抑制了PERK、ATF4和C/EBPβ等蛋白的表达。与IHC实验结果一致的是,体外WB实验同样证实了XH诱导了IL-1β刺激的C28/I2细胞中PERK、ATF4和C/EBPβ等蛋白活性形式的表达抑制。5.XH通过下调ATF4蛋白水平而改善IL-1β诱导的C28/I2细胞ECM降解研究结果发现,伴随着ATF4蛋白表达的降低,C/EBPβ和MMP-13的蛋白表达也随之降低,而CollagenMedical law II的蛋白表达升高。XH则进一步降低了ATF4、C/EBPβ和MMP-13的蛋白表达,并进一步提高了Collagen II的蛋白表达。这表明ATF4在C28/I2细胞ECM降解扮演了重要的角色,XH可以通过抑制ATF4的表达而缓解C28/I2细胞的ECM降解。6.XH通过下调C/EBPβ蛋白水平而改善IL-1β诱导的C28/I2细胞ECM降解实验结果表明伴随着C/EBPβ基因的敲减,MMP-13的蛋白表达也随之降低,而Collagen II的蛋白表达升高。XH的共处理则进一步降低了细胞C/EBPβ和MMP-13的蛋白含量,并进一步提高了Collagen II的蛋白表达。这表明XH可以抑制C/EBPβ的表达而改善C28/I2细胞的ECM降解。结论:综上所述,XH通过抑制软骨细胞中PERK/ATF4信号轴而抑制C/EBPβ的表达,进而抑制OA软骨细胞的ECM降解,改善OA的进展。