中国图书资料分类法分类号R782.6
Detection of transforming growth factor-β1 in the synovial fluid
of patients with temporomandibular disorders
FANG Ping-Ke#, MA Xu-Chen, MA Da-Long, ZHANG Zhen-Kang, FU Kai-Yuan
(#Department of Oral and Maxillofacial Surgery, School of Stomatology, Beijing Medical University, Beijing100081)
ABSTRACTObjective: To examine the presence of transforming growth factor-β1 (TGF-β1) in the synovial fluid (SF) of patients with temporomandibular disorders (TMD).Methods:The synovial fluid samples were obtained from 14 temporomandibular joints (TMJ) of 12 patients with TMJ internal derangement (ID) and 17 TMJ of 15 patients with TMJ osteoarthrosis (OA). 7 synovial fluid samples of TMJ of 4 asymptomatic donors served as normal controls. The concentration of TGF-β1 was detected with the sensitive and specific sandwich enzyme-linked immunosorbent assay (Sandwich-ELISA).Results: TGF-β1 could not be detected in 7 normal controls, whereas the TGF-β1 concentration in SF of patients with ID and OA was detectable. The level of TGF-β1 in TMD SF was significantly different from those of normal controls. Although 16 out of 17 samples of OA had the detectable level, only 4 out of 14 samples of ID displayed detectable level of TGF-β1. The TGF-β1 level of SF of patients with ID and those of OA were significantly different.Conclusion: These results demonstrate that TGF-β1 probably plays an important role in the etiology and pathogenesis of osteoarthritis.
MeSHTemporomandibular joint diseasesOsteoarthritisSynovial fluid/chemTransforming growth factor/anal
转化生长因子β1(transforming growth factor-β1, TGF-β1)是TGF-β超家族的重要成员。在细胞外基质蛋白质表达方面,TGF-β1通过上调纤维连接蛋白、胶原(Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅹ、Ⅺ型)、蛋白多糖、肌腱蛋白、骨连接蛋白、骨桥蛋白、血小板反应蛋白、纤溶酶原激活物抑制剂-1(plasminogen activator inhibitor 1, PAI-1)及组织金属蛋白酶抑制剂(tissue inhibitor of matrix metalloproteinases, TIMP)的合成以及下调胶原酶、基质溶素、纤溶酶原激活物(plasminogen activator, PA)的合成来增加细胞外基质的合成[1~3]。
为研究TGF-β1在颞下颌关节紊乱病病因及发病机制中的作用,本研究采用了高敏感度、高特异性的夹心法酶联免疫吸附测定(Sandwich-ELISA)测量了TGF-β1在颞下颌关节骨关节病(temporomandibular joint osteoarthrosis, TMJ OA)滑液(synovial fluid, SF)中的存在,并探讨TGF-β1与骨关节病中骨质改变的关系。
1材料与方法
1.1收集关节液
31侧颞下颌关节紊乱病的SF取自我院颞下颌关节病诊治中心进行关节造影及关节镜手术的27例患者,7侧对照组关节液取自4名健康志愿者。疾病分类标准采用马绪臣等[4]提出的分类方法。诊断依据临床检查及X线检查结果(包括髁突经咽侧位片、许勒位片及关节造影检查)。全部病例均行常规关节上腔穿刺,回吸无血,注入2ml无菌生理盐水,连续注入、冲洗、回吸3次,获得关节冲洗液1.0~1.8ml,离心(1000 r/min,30 min)后取上清,于-70 ℃冻存待测。
1.2激活TGF-β1
取样品40 μl放入0.5 ml的薄壁透明管中,加入40 μl 2.5 mol·L-1乙酸与10 mol·L-1尿素的混合液,混匀,室温下静置10 min,以便彻底激活TGF-β1。然后用40 μl含有2.7 mol·L-1 NaOH的6 mol·L-1 HEPES中和。最后每管中加入测定稀释液RD6M 360μl,混匀后待测。
1.3Sandwich-ELISA测定样品中TGF-β1浓度
实验操作严格按照Quantikine Human TGF-β1 Immunoassay Kit (R&D systems, Inc., minnea-polis, MN)操作程序进行:首先将标准品进行溶解并倍比稀释;然后将预备好的标准品、样品(38侧,其中含31侧患者样品,7侧健康对照样品)用8道移液器移入预先包被有TGF-β可溶性Ⅱ型受体的微孔板中,每孔200μl,每个标准品、样品设两个重复孔;用不含标准品及样品的测定稀释液RD6M作为零对照(两个重复孔)。室温下静置3 h,洗涤3次。然后,加200μl的酶标抗体(偶联辣根过氧化物酶的抗TGF-β1 多克隆抗体),室温下静置1.5 h,洗涤3次。再加200μl的底物溶液(过氧化氢和四甲基联苯胺),室温下静置20 min后加入50μl 1 mol·L-1 H2SO4终止反应,30 min内用ELISA阅读计(Bio-Rad, Richmond, CA)测光密度D值(测定波长450 nm,参考波长570 nm)。试剂盒的最低检测质量浓度小于7ng·L-1。
1.4结果分析
取各标准品、样品及零对照重复孔的D平均值,然后将标准品、样品的D平均值分别减去零对照的平均值,得出各标准品、样品的D值。以X轴表示质量浓度,Y轴表示D值,将标准品的X值及Y值描绘在图上,取其直线部分,求出回归方程。将各样品的D值代入回归方程,求出质量浓度值。再把该值乘以稀释倍数12,得出关节冲洗液原始质量浓度。所有数值均采用±s的表示方式;两组样本间比较采用Mann-Whitney U检验(Mann-Whitney U test)。
2结果
2.1临床资料
本研究的样品包括27例TMD患者31侧的SF及4名健康志愿者7侧的SF,共计31例38侧关节SF。其中结构紊乱类12例(14侧):包括可复性关节盘前移位8例(9侧),年龄21~58岁,平均33.25岁;不可复性关节盘前移位4例(5侧),年龄17~45岁,平均26.25岁。X线片显示,所有结构紊乱类均无骨质改变。骨关节病类15例(17侧):单纯关节盘穿孔者2例(3侧),年龄分别为59、21岁,无骨质破坏;有明确骨关节病改变者13例(14侧),年龄21~55岁,平均38岁,其中伴有关节盘穿孔者3例(3侧);伴有结构紊乱者10例(11侧)。平片示骨质破坏吸收者3例(3侧),示骨质增生者10例(11侧)。健康志愿者的双侧关节无任何临床症状及体征。
2.2TGF-β1质量浓度测量
健康志愿者的滑液中不能检测到TGF-β1的存在,TMD患者关节液中TGF-β1的平均水平为(100±109) ng·L-1。TMD患者关节液的TGF-β1水平与健康志愿者滑液中TGF-β1水平之间的差异具有显著性(P<0.01)。图1显示了TGF-β1在TMJ结构紊乱及骨关节病患者滑液中的质量浓度变化。颞下颌关节结构紊乱患者的TGF-β1水平为(48±88) ng·L-1(n=14),颞下颌关节骨关节病患者的TGF-β1水平为(144±108) ng/L-1 (n=17);两者的差异具有显著性(P<0.01)。
3讨论
在本研究中,我们首次检测了颞下颌关节病患者滑液中TGF-β1表达情况。
图1TMJ结构紊乱和骨关节病患者滑液TGF-β1的浓度
Figure 1The TGF-β1 levels in the SF of individual
patients with TMJ ID and OA
TGF-β对多种细胞类型都具有很强的增殖、分化、粘附等方面的调节效应。近年来的研究表明,TGF-β的生物学效应主要取决于下面的各个环节:(1)配体的存在形式,如是活性形式的或是潜在活性形式的TGF-β;(2)TGF-β受体的表达情况。在已知的Ⅰ-Ⅸ种类型受体中,Ⅰ和Ⅱ型是研究得最多而且最为透彻的两类受体,二者均为跨膜的丝氨酸/苏氨酸激酶,在TGF-β的信号传导中起着不可缺少的作用。该信号传导系统不同于已经发现的其它任何一种信号传导系统[5];(3)SMADs及其它下游的信号传导分子[6~8]。这些分子的过度表达、表达不足或突变均可导致许多细胞的恶性转化[5~9]。尽<
