骨关节炎关节软骨细胞基因表达谱的芯片研究

摘要：目的 通过对于骨关节炎关节软骨细胞基因表达谱的芯片研究，为我国骨关节炎疾病治疗水平的提升奠定基础。方法 选取我院2013年收治的3例骨关节炎患者，将患有关节置换术的骨关节患者，当做骨关节组（第一组）、类风湿关节炎患者当做RA组（第二组）、没有关节炎有创伤的患者，当做是创伤组（第三组），进行软骨标本、细胞培养，利用微阵列差异性基因分析软件，分析骨关节组，分别与剩下两组软骨细胞的差异性，以及差异性基因的性质。结果 一、三组的差异基因有133个，包含的上调和下调分别是65个、68个；一、二组的差异基因有293个，包含的上调和下调分别是106个、187个。第一组与其余两组的差异性基因功能，属于生物调节等，差异性基因的通路，符合统计学意义P

关键词：骨关节炎；关节软骨细胞；基因表达谱芯片技术

骨关节炎是一种常见的疾病，但是治疗的过程和效果却没有达到理想状态，主要原因是由于该种疾病的发病原因多样，且病情程度不同，给治疗带影响；而采用基本表达谱芯片技术，对于患者的关节软骨细胞，与对照样品和芯片进行杂交，使其产生差距性基因，通过对于差异性基因的功能、通路等生物学信息特征进行分析，从而更好的检测基因表达水平的变化，有效的识别多基因，参与的杂交疾病；对此加强此方面的研究，更能确定其骨关节炎的发病原理，为以后骨关节疾病的根治提供依据。

1资料与方法

1.1一般资料 选取我院2013年收治的3例骨关节炎患者，将患有关节置换术的骨关节患者、类风湿关节炎患者、没有关节炎有创伤的患者；男性1例，女性2例，年龄分别是64岁、56岁和45岁；在患者同意之下，按照各个符合分类标准的三组患者，分别分为骨关节组（第一组）、RA组（第二组）以及创伤组（第三组）作为研究的对象。

1.2方法

1.2.1选取指定的基因表达谱芯片，其中芯片中，含有指定数量的看家基因，作为阴性、阳性的对照，以及外标探针。

1.2.2软骨细胞培养方法 标本的制作，利用胰蛋白酶0.25%、胶原酶0.2%Ⅳ消化软骨进行切片，然后在37.5℃左右温度下的温浴4 h，并将细胞进行筛选，以及离心过滤，过滤的时间为5 min左右，离心转速为1500 r/min，将上层的清液去除。利用标准型的DNEM培养液进行清洗；在吹打的过程中，要注意泡沫对于混匀效果的影响，同时进行离心过滤，并使其细胞密度在4×105；将其接种在培养瓶中，在体积分数5%二氧化碳、恒温37.5℃的培养箱中进行培养。

1.2.3 RNA的提取 利用TRIZOL总RNA抽提试剂进行抽取[2]，在应用的过程中，避免有毒性的TRIZOL试剂弄到皮肤或是眼睛上。其RNA的浓缩，采用异丙醇进行沉淀；当确定后样品中的RNA量时，利用RNase-free water，将样品调整至体积为100 μl[1]，并将其进行离心，达到洗脱RNA的目的，并进行定量和电泳质检。最后对于RNA进行荧光标记。

1.2.4芯片技术应用 首先将标记好的DNA，与由SSC、SDS、DENHART与指定浓度甲酰胺组成的混合液，取80 μl使其进行杂交，之后在由指定温度，以及浓度SSC、SDS混和成的混合液中，和SSC溶液进行清洗，最后利用指定的双通道激光扫描仪进行扫描。之后利用laxScan3.0图像分析软件，根据图像质量程度和信号，对于基因进行标记，将其几组荧光信号强度的比值，输入到微阵列差异性软件进行差异表达基因的筛选。

1.3统计学方法 利用SAM基因芯片分析软件，进行差异性基因的挑选，当P

2结果

一、三组的差异基因有133个，包含的上调和下调分别是65个、68个；一、二组的差异基因有293个，包含的上调和下调分别是106个、187个。第一组与其余两组的差异性基因功能，属于生物调节等，差异性基因的通路，符合统计学意义P

3讨论

对于关节软骨功能分析，有利于医疗水平的提升，因为一旦细胞功能出现问题，就会导致其细胞出现死亡、损伤、因子异常等情况的出现，同时细胞因子，对于关节软骨具有一定的刺激作用，对此加强此方面的研究，有利于对于关节炎发病机理的研究。

本文采用SAM基因芯片分析的方法，将关节炎软骨细胞的全基因表达谱进行深入的研究，一些下调基因PSME2、VCAM1等生物学特征等信息，可以更好的发现以往没有发现的致病原因，多增加一些治疗的方式，从而更好的拯救骨关节炎患者的疾病。

综上所述，通过对于骨关节炎关节软骨细胞基因表达谱的芯片研究分析，发先第一组与第二组，比到一组与第三组，在差异性因数的数量上和信息上，要丰富的多，并表明了骨关节炎，退行性病变的发病过程，比免疫机制所导致的老年人风湿性关节炎，以较大的差距。同时通过这两组差异基因通路的研究，发现两组在凋亡通路、细胞周期通路、肌动蛋白细胞骨架调节通路、硫酸软骨生物合成通路等多种通路上，都有明显的差异，像JaK-STAT信号通路方面，第一组与第三组的参与基因是STAT2、PIK3CD；而第一组与第二组的参与基因却是IRF9、IL11，且P

参考文献：

[1]张荣凯.早期骨关节炎软骨下骨基因表达谱的实验研究[D].中山大学，2012.

[2]孙天闻.基因表达谱芯片技术研究炎症状态下塞来昔布对关节软骨细胞PGE2相关基因表达谱的影响[D].北京协和医学院，2013.

[3]夏泽楠.骨关节炎关节软骨祖细胞功能活性及miRNA表达谱的改变[D].北京协和医学院，2014.编辑/孙杰