关节炎中软骨破坏方向的细胞模型

借用医疗百科的描述“关节炎泛指发生在人体关节及其周围组织的炎性疾病，可分为数十种。我国的关节炎患者有1亿以上，且人数在不断增加。临床表现为关节的红、肿、热、痛、功能障碍及关节畸形，严重者导致关节残疾、影响患者生活质量。”

关节炎以慢性炎症为起始，但最终是导致功能障碍及关键畸形。从病理改变来说，软骨层消失是非常严重的一个过程。组织工程研究领域认为，促软骨形成要远远难于促成骨。

再看看医疗百科中对用药的描述。

依据关节炎的种类、症状的特点、伴发疾病等情况选择合适的治疗药物。治疗原则是早期诊断和尽早合理、联合用药。常用的抗风湿病药物如下：

1、非甾体抗炎药

可抑制前列腺素的合成而迅速产生抗炎止痛作用，对解除疼痛有较好效果，但不能改变疾病的病程。临床上常用的有布洛芬、青霉胺、双氯酚酸、阿司匹林、吲哚美辛等。

2、软骨保护剂

如硫酸氨基葡萄糖能促进软骨的合成、抑制关节软骨的分解，同时还具有抗炎作用。硫酸氨基葡萄糖中富含的硫酸根本身也是合成软骨基质的必需成分之一。此类药物能够缓解疼痛症状，改善关节功能，长期服用（2年以上）还能够迟滞关节结构的破坏。硫酸氨基葡萄糖起效较慢，但药物安全性佳，适合作为基础治疗用药长期服用。

3、慢作用抗风湿药

多用于类风湿关节炎及血清阴性脊柱关节病。对病情有一定控制作用但起效较慢。常用的有金合剂（肌注或口服）、青霉胺、柳氮磺胺吡啶、氯喹等。

4、细胞毒药物

通过不同途径产生免疫抑制作用。常用的有环磷酰胺、甲氨蝶呤、金独春等。它们往往是系统性红斑狼疮、类风湿关节炎和血管炎的二线药物，副作用虽较多且较严重，但对改善这些疾病的愈后有很大的作用。

5、肾上腺皮质激素

是抗炎、抗过敏药物，明显地改善了系统性红斑狼疮等结缔组织病的愈后，但不能根治这些疾病。其众多的副作用随剂量加大及疗程延长而增加，故在应用时要衡量它的疗效和副作用而慎重选用。

6、抗生素等

链球菌感染可引起风湿热的关节炎表现，急性期使用青霉素是控制链球菌感染的最有效的药物，急性风湿热患者长期使用长效抗生素以预防远期风湿性心脏炎的发生，成人预防不得短于5年，儿童至少维持到18岁。结核性关节炎、真菌性关节炎需积极有效的抗结核或抗真菌药物治疗。

7、痛风性关节炎的治疗

包括急性期的药物治疗包括大剂量非甾体抗炎药或者秋水仙碱及缓解期的降尿酸治疗。降尿酸药物主要包括抑制尿酸生成类的别嘌呤醇及促进尿酸排泄类的苯溴马隆。

7种药物类型中①、③、④、⑤、⑦五种是抗炎症的，⑥是抗细菌的，只有 ②一种是软骨保护作用。

针对炎症，不管药物起效是快还是慢，是短期止痛还是长期抑制，目前来说，都有所选择。但软骨保护方面，就此一种，非是这个方向不重要，软骨消失，成骨取代，是致残性的。而是药物开发不够。

但在我们做药物对软骨破坏保护的研究中，软骨原代细胞操作难，如果在这个细胞上进行药物机理新功能基因筛选，难度太大，实验重复性不好。那么捷径是什么呢。给大家介绍一株细胞，SW1353。这株细胞是软骨肉瘤细胞，虽然来源于肿瘤，但其还保留软骨细胞的特征。下面就介绍采用这株细胞作为软骨细胞模型来进行的研究工作，3篇文章。

Carnosol and Related Substances Modulate Chemokine and Cytokine Production in Macrophages and Chondrocytes. Molecules. 2016.

这篇文章做的是从药用植物中提取的化合物对免疫细胞及软骨细胞的影响。

软骨细胞用了SW1353及人的正常膝关节原代软骨细胞。文中对SW1353的介绍是which are a substitute for primary human chondrocytes and an in vitro surrogate for osteoarthritic tissue。可以替代原代软骨细胞来进行研究。看看数据。

在使用IL-1β作为刺激条件下，加药后，SW1353中出现了与炎症及合成代谢相关基因的改变。

Hyaluronan suppresses lidocaine-induced apoptosis of human chondrocytes in vitro by inhibiting the p53-dependent mitochondrial apoptotic pathway. Acta Pharmacologica Sinica. 2016.

这篇文章研究的是利多卡因会造成软骨细胞凋亡，Hyaluronan对软骨的保护机理。

细胞用了SW1353和原代培养的小鼠软骨细胞。文章一共7张图，前面6张都是在SW1353做的，最后一张用了小鼠原代细胞。这个文章思路就是在细胞株上拿结论，最后到难搞的原代细胞上验证一下。

给出第一张图，显示Hyaluronan对软骨细胞增殖不影响，但可以抑制利多卡因对软骨细胞的杀伤作用。

Notch signaling in chondrocytes modulates endochondral ossification and osteoarthritis development. PNAS. 2013.

压轴的来了，PNAS的文章。

研究的是软骨细胞中Notch信号通路在软骨内骨化和骨关节发展中的作用。

软骨细胞用了人的SW1353和小鼠的ATDC5。

这个图上可以看出，SW1353与ATDC5表型一致。这个实验很有意思，是把MMP13或者VEGFA的启动子接到luc前面，然后在细胞内转进去不同的基因，看这些基因对MMP13和VEGFA的影响。其实我们可以借鉴过来寻找新功能基因。把经典分子的表达作为检测指标，经典分子的启动子构建到luc前面，构建稳定株。然后做高通量功能筛选，把前期分析出来认为可能相关的基因在这个稳定株中进行操作，通过luc的改变来评估基因功能是否跟经典分子相关，经典分子改变代表的疾病相关。