文献信息

近日，昆明医科大学附属口腔医院、云南省口腔医学重点实验室等单位的研究成果“PRMT1 promotes extracellular matrix degradation and apoptosis of chondrocytes in temporomandibular joint osteoarthritis via the AKT/FOXO1 signaling pathway（PRMT1通过AKT/FOXO1信号通路促进颞下颌关节骨关节炎细胞外基质降解和软骨细胞凋亡）在杂志International Journal of Biochemistry and Cell Biology（IF：5.085 ）上发表。平生公司的离活一体CT（NEMO）在论文中提供了重要的大鼠髁突图像。

该研究的通讯作者为罗应伟副教授和杨禾丰副教授，第一作者为申秦颢。

文献背景

颞下颌关节骨关节炎（TMJOA）是一种以细胞外基质（ECM）降解和软骨细胞凋亡为特征的慢性退行性关节病。本研究旨在探讨PRMT1在TMJOA发病机制中的作用及其潜在的分子机制。与对照组相比，MIA注射到大鼠颞下颌关节后，PRMT1在IL-1β处理的软骨细胞和关节软骨中高表达。此外，敲除PRMT1可显著抑制IL-1β诱导的ECM降解和细胞凋亡。机制分析进一步表明，PRMT1基因敲除激活PI3K/AKT信号通路，阻止FOXO1向细胞核转移。此外，AKT抑制剂（LY294002）挽救了PRMT1敲除对IL-1β诱导的ECM降解和凋亡的影响，而PRMT1选择性抑制剂AMI-1抑制了PRMT1的表达并逆转了TMJOA的病理过程。因此，作者的研究结果表明，PRMT1通过AKT /FOXO1信号通路在TMJOA中的ECM降解和软骨细胞凋亡中发挥重要作用。

实验方法

8周龄雄性Sprague-Dawley大鼠，体重180–200 g，在温度可控（26℃）的环境中饲养。适应性喂养7天后，将18只大鼠随机分为三组：对照组、碘乙酸（MIA）（Sigma-Aldrich）组和MIA+AMI-1组（每组6只）。在MIA和MIA+AMI-1组大鼠双侧颞下颌关节上室缓慢注射溶于50μl生理盐水的2 mg MIA。或者，对照组大鼠双侧颞下颌关节上部注射50μl生理盐水。注射MIA后3周，MIA+AMI-1组在麻醉下将50μl AMI-1溶液注入双侧颞下颌关节上室，浓度为2.5 mg/ml，每日1次，共7次。注射后四周处死所有大鼠，收集颞下颌关节进行进一步实验。所有动物程序均经昆明医科大学模型动物研究中心批准。

使用Micro CT（NEMO，NMC-100，平生医疗科技有限公司）扫描TMJ（颞下颌关节）。样品在65 kV和300μA下扫描，有效像素尺寸为9µm。使用Avatar软件（版本1.6.1）完成从髁突顶部到颈部的构建，构建的区域被视为感兴趣区域（ROI）。使用制造商平生医疗科技公司提供的软件分析ROI参数，包括骨体积分数（BV/TV）、小梁厚度（Tb.Th）、小梁间距（Tb.Sp）和小梁数量（Tb.N）。所有矢状面图像均使用相同的参数拍摄。

实验结果

作者利用显微CT研究AMI-1对TMJOA软骨下骨的治疗效果。MIA组的3D显微CT图像显示髁突处有骨吸收，注射2.5 mg/ml AMI-1后骨吸收缓解。然而，MIA+AMI-1组的髁突矢状面形状与MIA组相似（图5C）。如图4F所示，MIA组和对照组比较时，BV/TV、Tb.N和Tb.Sp有显著变化。然而，在TMJs中注射2.5毫克/毫升AMI-1后，Tb.N和Tb.Sp被逆转，而BV /TV和Tb.Th中未观察到显著变化。Th（图5G）。因此，作者得出结论，PRMT1表达抑制部分改善了向大鼠颞下颌关节注射MIA后的OA样病变。

AMI-1可显著减轻大鼠颞下颌关节注射MIA后的OA样病变。（A） 体内实验时间表。（B） 对照组、MIA组和MIA+AMI-1组髁突软骨矢状面HE染色和藏红O固绿染色。（C） 对照组、MIA组和MIA+AMI-1组髁突的3D显微CT图像和矢状面。（D） 对照组、MIA组和MIA+AMI-1组大鼠TMJ中使用PRMT1抗体进行免疫组织化学染色。（E） 对照组、MIA组和MIA+AMI-1组中PRMT1阳性平均光密度的定量数据，*与对照组相比P<0.05，与MIA组相比P<0.05。（F） 根据Mankin评分从0到14进行组织学评分，与对照组相比*P<0.05，与MIA组相比*P<0.05。（G） 骨体积与总体积（BV /TV）分数、小梁厚度（Tb.Th）、小梁数量（Tb.N）和小梁间距（Tb.Sp）的Micro-CT分析，*与对照组相比，P<0.05；与MIA组相比，P<0.05（比例尺：100µm）。

文献结论

总之，本研究首次证明PRMT1沉默通过激活AKT/FOXO1信号通路抑制IL-1β诱导的ECM降解和软骨细胞凋亡，表明PRMT1在TMJOA软骨细胞表型的改变中起着至关重要的作用（图6）。研究者们还评估了PRMT1抑制剂在MIA治疗的TMJOA大鼠中的治疗潜力，发现PRMT1抑制剂显著减轻了TMJOA关节软骨的病理变化。简而言之，该项目研究者的结果为TMJOA进展的分子机制提供了新的见解，并确定PRMT1是治疗TMJOA的一个有希望的治疗靶点。

使用设备

Micro CT（型号：NEMO）（平生医疗科技）

影像软件：Avatar（平生医疗科技）