客戶論文發表 | PRMT1通過AKT FOXO1信號通路促進顳下頜關節骨關節炎細胞外基質降解和軟骨細胞凋亡
文獻信息

近日，昆明醫科大學附屬口腔醫院、云南省口腔醫學重點實驗室等單位的研究成果“PRMT1 promotes extracellular matrix degradation and apoptosis of chondrocytes in temporomandibular joint osteoarthritis via the AKT/FOXO1 signaling pathway（PRMT1通過AKT/FOXO1信號通路促進顳下頜關節骨關節炎細胞外基質降解和軟骨細胞凋亡）在雜志International Journal of Biochemistry and Cell Biology（IF：5.085 ）上發表。平生公司的離活一體CT（NEMO）在論文中提供了重要的大鼠髁突圖像。

該研究的通訊作者為羅應偉副教授和楊禾豐副教授，第一作者為申秦顥。

文獻背景

顳下頜關節骨關節炎（TMJOA）是一種以細胞外基質（ECM）降解和軟骨細胞凋亡為特征的慢性退行性關節病。本研究旨在探討PRMT1在TMJOA發病機制中的作用及其潛在的分子機制。與對照組相比，MIA注射到大鼠顳下頜關節后，PRMT1在IL-1β處理的軟骨細胞和關節軟骨中高表達。此外，敲除PRMT1可顯著抑制IL-1β誘導的ECM降解和細胞凋亡。機制分析進一步表明，PRMT1基因敲除激活PI3K/AKT信號通路，阻止FOXO1向細胞核轉移。此外，AKT抑制劑（LY294002）挽救了PRMT1敲除對IL-1β誘導的ECM降解和凋亡的影響，而PRMT1選擇性抑制劑AMI-1抑制了PRMT1的表達并逆轉了TMJOA的病理過程。因此，作者的研究結果表明，PRMT1通過AKT /FOXO1信號通路在TMJOA中的ECM降解和軟骨細胞凋亡中發揮重要作用。

實驗方法

8周齡雄性Sprague-Dawley大鼠，體重180–200 g，在溫度可控（26℃）的環境中飼養。適應性喂養7天后，將18只大鼠隨機分為三組：對照組、碘乙酸（MIA）（Sigma-Aldrich）組和MIA+AMI-1組（每組6只）。在MIA和MIA+AMI-1組大鼠雙側顳下頜關節上室緩慢注射溶于50μl生理鹽水的2 mg MIA。或者，對照組大鼠雙側顳下頜關節上部注射50μl生理鹽水。注射MIA后3周，MIA+AMI-1組在麻醉下將50μl AMI-1溶液注入雙側顳下頜關節上室，濃度為2.5 mg/ml，每日1次，共7次。注射后四周處死所有大鼠，收集顳下頜關節進行進一步實驗。所有動物程序均經昆明醫科大學模型動物研究中心批準。

使用Micro CT（NEMO，NMC-100，平生醫療科技有限公司）掃描TMJ（顳下頜關節）。樣品在65 kV和300μA下掃描，有效像素尺寸為9µm。使用Avatar軟件（版本1.6.1）完成從髁突頂部到頸部的構建，構建的區域被視為感興趣區域（ROI）。使用制造商平生醫療科技公司提供的軟件分析ROI參數，包括骨體積分數（BV/TV）、小梁厚度（Tb.Th）、小梁間距（Tb.Sp）和小梁數量（Tb.N）。所有矢狀面圖像均使用相同的參數拍攝。

實驗結果

作者利用顯微CT研究AMI-1對TMJOA軟骨下骨的治療效果。MIA組的3D顯微CT圖像顯示髁突處有骨吸收，注射2.5 mg/ml AMI-1后骨吸收緩解。然而，MIA+AMI-1組的髁突矢狀面形狀與MIA組相似（圖5C）。如圖4F所示，MIA組和對照組比較時，BV/TV、Tb.N和Tb.Sp有顯著變化。然而，在TMJs中注射2.5毫克/毫升AMI-1后，Tb.N和Tb.Sp被逆轉，而BV /TV和Tb.Th中未觀察到顯著變化。Th（圖5G）。因此，作者得出結論，PRMT1表達抑制部分改善了向大鼠顳下頜關節注射MIA后的OA樣病變。

AMI-1可顯著減輕大鼠顳下頜關節注射MIA后的OA樣病變。（A） 體內實驗時間表。（B） 對照組、MIA組和MIA+AMI-1組髁突軟骨矢狀面HE染色和藏紅O固綠染色。（C） 對照組、MIA組和MIA+AMI-1組髁突的3D顯微CT圖像和矢狀面。（D） 對照組、MIA組和MIA+AMI-1組大鼠TMJ中使用PRMT1抗體進行免疫組織化學染色。（E） 對照組、MIA組和MIA+AMI-1組中PRMT1陽性平均光密度的定量數據，*與對照組相比P<0.05，與MIA組相比P<0.05。（F） 根據Mankin評分從0到14進行組織學評分，與對照組相比*P<0.05，與MIA組相比*P<0.05。（G） 骨體積與總體積（BV /TV）分數、小梁厚度（Tb.Th）、小梁數量（Tb.N）和小梁間距（Tb.Sp）的Micro-CT分析，*與對照組相比，P<0.05；與MIA組相比，P<0.05（比例尺：100µm）。

文獻結論

總之，本研究首次證明PRMT1沉默通過激活AKT/FOXO1信號通路抑制IL-1β誘導的ECM降解和軟骨細胞凋亡，表明PRMT1在TMJOA軟骨細胞表型的改變中起著至關重要的作用（圖6）。研究者們還評估了PRMT1抑制劑在MIA治療的TMJOA大鼠中的治療潛力，發現PRMT1抑制劑顯著減輕了TMJOA關節軟骨的病理變化。簡而言之，該項目研究者的結果為TMJOA進展的分子機制提供了新的見解，并確定PRMT1是治療TMJOA的一個有希望的治療靶點。

使用設備

Micro CT（型號：NEMO）（平生醫療科技）

影像軟件：Avatar（平生醫療科技）