全 文 ：中国组织工程研究 第 18卷 第 49期 2014–11–30出版
Chinese Journal of Tissue Engineering Research November 30, 2014 Vol.18, No.49
P.O. Box 10002, Shenyang 110180 www.CRTER.org7924
www.CRTER.org
吴广文，男，1982年生，
汉族，福建省泉州市人，
在读博士，助理研究员，
主要从事骨性关节炎研
究。
通讯作者：叶蕻芝，硕士
生导师，福建中医药大学
中西医结合研究院，福建
省福州市 350122
doi:10.3969/j.issn.2095-4344.
2014.49.010
[http://www.crter.org]
中图分类号:R318
文献标识码:B
文章编号:2095-4344
(2014)49-07924-06
稿件接受：2014-09-05
Wu Guang-wen, Studying for
doctorate, Assistant researcher,
Academy of Integrated
Traditional and Western
Medicine, Fujian University of
Traditional Chinese Medicine,
Fuzhou 350122, Fujian
Province, China
Corresponding author: Ye
Hong-zhi, Master’s supervisor,
Academy of Integrated
Traditional and Western
Medicine, Fujian University of
Traditional Chinese Medicine,
Fuzhou 350122, Fujian
Province, China
Accepted: 2014-09-05
骨性关节炎模型大鼠关节软骨变化及透骨消痛胶囊干预的作用
吴广文，叶锦霞，郑春松，陈文列，刘献祥，叶蕻芝(福建中医药大学中西医结合研究院，福建省福州市 350122)
文章亮点：
1 已有研究探讨过中药治疗骨关节炎与改变滑膜组织形态以及下调尿激酶型纤溶蛋白酶原激活物(uPA)及其
受体(uPAR)的表达有关。
2 本实验发现传统中药透骨消痛胶囊能显著抑制膝骨性关节炎模型大鼠软骨组织尿激酶型纤溶酶原激活剂及
其受体的表达，促进纤溶酶原激活物抑制因子表达，随着治疗时间的延长，效果越来越明显。说明透骨消痛
胶囊延缓退行性骨性关节炎软骨退变的机制之一可能是通过调控尿激酶型纤溶酶原激活剂系统。
关键词：
实验动物；组织工程；透骨消痛胶囊；骨性关节炎；软骨组织；尿激酶型纤溶酶原激活剂；尿激酶型纤溶酶
原激活剂受体；纤溶酶原激活剂抑制剂；国家自然科学基金
主题词：
组织构建；骨关节炎；软骨
基金资助：
国家自然科学基金资助项目(81202712)
缩略语：
尿激酶型纤溶酶原激活剂：urokinase type plasminogen activator，uPA；尿激酶型纤溶酶原激活剂受体：
urokinase type plasminogen activator receptor，uPAR；纤溶酶原激活物抑制因子：plasminogen activator
inhibitor，PAI
摘要
背景：透骨消痛胶囊是治疗骨性关节炎的临床验方，作用机制尚未完全阐明。尿激酶型纤溶酶原激活系统参
与关节软骨的细胞外基质降解及关节滑膜增生，在骨性关节炎的病理过程中起着重要作用。
目的：观察透骨消痛胶囊对膝骨性关节炎模型大鼠软骨中尿激酶型纤溶酶原激活系统的影响。
方法：SD大鼠 144只，随机取 120只采用关节腔注射木瓜蛋白酶复制大鼠膝骨性关节炎模型，并随机分
为模型组、壮骨关节丸组[1.2 g/(kg·d)]、透骨消痛胶囊低剂量组[0.092 g/(kg·d)]、透骨消痛胶囊中剂量组
[0.184 g/(kg·d)]和透骨消痛胶囊高剂量组[0.368 g/(kg·d)]，每组 24只，每 2周为 1个疗程，中间休息 2 d，
共 4个疗程。另取 24只正常大鼠为空白组。每 2个疗程后，处死一批实验动物，苏木精-伊红染色观察软骨
组织病理改变；免疫组织化学反应观察尿激酶型纤溶酶原激活剂、尿激酶型纤溶酶原激活剂受体、纤溶酶原
激活物抑制因子阳性表达情况；Western blot检测尿激酶型纤溶酶原激活剂、尿激酶型纤溶酶原激活剂受体、
纤溶酶原激活物抑制因子蛋白表达情况。
结果与结论：透骨消痛胶囊组和壮骨关节丸组的骨性关节炎大鼠关节软骨 Mankin’s评分较模型组明显降低
(P < 0.01)，具有时间依赖；免疫组织化学反应显示，透骨消痛胶囊组和壮骨关节丸组尿激酶型纤溶酶原激活
剂、尿激酶型纤溶酶原激活剂受体的阳性率明显降低，而纤溶酶原激活物抑制因子明显升高，具有时间依赖。
Western blot检测结果与免疫组织化学具有相同的趋势。提示透骨消痛胶囊可能通过调控尿激酶型纤溶酶原
激活剂系统对骨性关节炎发挥防治作用。
吴广文，叶锦霞，郑春松，陈文列，刘献祥，叶蕻芝. 骨性关节炎模型大鼠关节软骨变化及透骨消痛胶囊干预
的作用[J].中国组织工程研究，2014，18(49):7924-7929.
Effect of Tougu Xiaotong capsule on articular cartilage changes in rat models of
osteoarthritis
Wu Guang-wen, Ye Jin-xia, Zheng Chun-song, Chen Wen-lie, Liu Xian-xiang, Ye Hong-zhi (Academy of
Integrated Traditional and Western Medicine, Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Fuzhou
350122, Fujian Province, China)
Abstract
BACKGROUND: Tougu Xiaotong capsule is the clinical prescription for the treatment of osteoarthritis, however,
its mechanism has not been fully elucidated. Urokinase type plasminogen activator system which participated in
the degradation of the extracellular matrix of articular cartilage and hyperplasia of joint synovium plays an
important role in the pathological process of osteoarthritis.
OBJECTIVE: To determine the effect of Tougu Xiaotong capsule on urokinase-type plasminogen activator system
in knee cartilage tissues of knee osteoarthritis rats.
METHODS: Of 144 Sprague-Dawley rats, 120 rats were randomly made into models of knee osteoarthritis via
吴广文，等. 骨性关节炎模型大鼠关节软骨变化及透骨消痛胶囊干预的作用
ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH 7925
www.CRTER.org
intra-articular injection of papain, and randomly assigned to model group, Zhuanggu Guanjie Wan group [1.2 g/(kg•d)],
low-dose Tougu Xiaotong capsule group [0.092 g/(kg•d)], moderate-dose Tougu Xiaotong capsule group [0.184 g/(kg•d)]
and high-dose Tougu Xiaotong capsule group [0.368 g/(kg•d)]. Each group contained 24 rats. Every 2 weeks was
considered as a course, with a 2-day interval, totally 4 courses. The remaining 24 normal rats were included in the blank
group. After every two courses, a batch of experimental animals was sacrificed. The pathological changes were
observed following staining with hematoxylin and eosin. The positive cells of urokinase-type plasminogen activator,
urokinase-type plasminogen activator receptor and plasminogen activator inhibitor were measured by
immunohistochemistry. The protein levels of urokinase-type plasminogen activator, urokinase-type plasminogen
activator receptor and plasminogen activator inhibitor were measured by western blot assay.
RESULTS AND CONCLUSION: Mankin’s score was significantly lower in the Tougu Xiaotong capsule group and
Zhuanggu Guanjie Wan group compared with the model group (P < 0.01), in a time-dependent manner.
Immunohistochemical staining indicated that the positive cells of urokinase-type plasminogen activator and urokinase-type
plasminogen activator receptor were significantly decreased, but plasminogen activator inhibitor was significantly increased
in the Tougu Xiaotong capsule group and Zhuanggu Guanjie Wan group in a time-dependent manner. Western blot assay
results had an identical trend to immunohistochemistry. These indicated that Tougu Xiaotong capsule showed preventive
and therapeutic effects on osteoarthritis by regulating urokinase-type plasminogen activator system.
Subjects: tissue construction; osteoarthritis; cartilage
Funding: the National Natural Science Foundation of China, No. 81202712
Wu GW, Ye JX, Zheng CS, Chen WL, Liu XX, Ye HZ. Effect of Tougu Xiaotong capsule on articular cartilage changes in
rat models of osteoarthritis. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2014;18(49):7924-7929.
0 引言 Introduction
骨性关节炎是一种退行性骨关节疾病，又称增生性关节
炎、退行性关节炎或骨关节病，是在力学和生物学因素共同
作用下导致软骨细胞、细胞外基质以及软骨下骨三者降解和
合成正常耦联失衡的结果，并伴有不同程度的滑膜炎症[1]，
是影响人类健康最常见的关节疾患之一，主要表现为关节软
骨基质中的蛋白聚糖与胶原纤维网络降解，关节骨质增生及
滑膜炎，使关节软骨结构破坏、弹性降低，骨的正常结构亦
受到破坏，导致关节结构受损，影响关节功能。大量的研究
资料表明，尿激酶型纤溶酶原激活系统(uPA系统)，包括尿
激酶型纤溶酶原激活剂 (urokinase type plasminogen
activator， uPA)、尿激酶型纤溶酶原激活剂受体(urokinase
type plasminogen activator receptor，uPAR)、纤溶酶原激
活物抑制因子(plasminogen activator inhibitor，PAI) [2-5]，参
与关节软骨的细胞外基质降解及关节滑膜增生，在骨性关节
炎的病理过程中起着重要作用。
透骨消痛胶囊是福建中医药大学附属第二人民医院治
疗骨关节炎的临床验方[6]，前期研究发现，该方可能通过
抑制炎症因子、基质金属蛋白酶及氧自由基，抑制软骨细
胞凋亡，促进软骨细胞增殖等相关机制减轻软骨损伤 [7-8]。
但是否通过调节uPA系统对骨性关节炎起防治作用未见报
道。因此，实验通过建立大鼠膝骨性关节炎模型，观察不
同剂量透骨消痛胶囊对其关节软骨中uPA、uPAR、PAI表
达的影响，为透骨消痛胶囊防治骨性关节炎提供新依据。
1 材料和方法 Materials and methods
设计：空白对照动物实验。
时间及地点：实验于2013年7月至12月在福建中医药
大学中西医结合研究院和福建中医药大学实验动物中心完
成。
材料：
动物：2月龄清洁级SD大鼠144只，上海斯莱克实验动
物有限责任公司提供，合格证号：SCXK(沪)2007-0005。医
学实验动物环境设施为福建中医药大学实验动物中心鼠类
实验动物环境设施，清洁级，合格证号：医动学23-016号。
药物：透骨消痛胶囊由巴戟天、白芍、川芎和肿节风
组成，福建中医药大学附属第二人民医院的院内制剂(闽制
字Z20100006)，壮骨关节丸(三九医药股份有限公司，国
药准字Z44023377)。
实验方法：
骨性关节炎大鼠模型构建：清洁级SD大鼠144只，雌
雄各半，抽签法随机抽取24只为空白组；其余120只大鼠
采用4%木瓜蛋白酶溶液与0.3 mol/L半胱氨酸溶液1∶1混
置0.5 h后，分别于第1、3及7天行右膝关节腔注射0.2 mL
复制骨性关节炎的动物模型[9]。
动物分组与给药：造模后2周，抽签法随机分为5组，
即模型组(24只)、壮骨关节丸组(24只)、透骨消痛胶囊低剂
透骨消痛胶囊对骨性关节炎大鼠关节软骨uPA、uPAR、PAI表达的影响主要试剂：
试剂 来源
戊巴比妥钠 美国sigma公司
木瓜蛋白酶 美国Genview公司
一抗uPA、uPAR和PAI 美国Santa Cruz Biotechnology公司
β-actin、抗兔、抗鼠二抗、DAB显示试
剂盒
美国Cell Signaling Technology公司
VECTASTAIN® Elite ABC试剂盒 美国Vector Laboratories公司
SDS-PAGE凝胶配制试剂盒、 SDS-
PAGE电泳液、上样缓冲液(5X)、Western
转膜液、封闭液、PVDF膜、Western一抗
稀释液、超敏ECL化学发光试剂盒
上海碧云天生物技术有限公司
吴广文，等. 骨性关节炎模型大鼠关节软骨变化及透骨消痛胶囊干预的作用
P.O. Box 10002, Shenyang 110180 www.CRTER.org7926
www.CRTER.org
量组(24只)、透骨消痛胶囊中剂量组(24只)和透骨消痛胶
囊高剂量组(24只)。造模2周后，各组大鼠，除空白对照组
和病理模型组灌服生理盐水10 mL/(kg·d)外，其余各组按
照相应剂量给药。动物给药剂量根据“人和动物体表面积
折算的等效剂量比率表”换算[10]，透骨消痛胶囊低剂量组
0.092 g/(kg ·d)、中剂量组0.184 g/(kg ·d)、高剂量组
0.368 g/(kg·d)，壮骨关节丸组1.2 g/(kg·d)，以上均采用
灌胃给药，每2周为1个疗程，中间休息2 d，共4个疗程。
光镜观察关节软骨病理改变和Mankin’s评分[11]：每2
个疗程后，处死一批实验动物，采集各组SD大鼠股骨内
髁全层软骨，迅速置入液氮中保存；切取胫骨平台内侧
软骨组织于40 g/L多聚甲醛中固定，10% EDTA-2Na脱钙
8周后，石蜡包埋，苏木精-伊红染色观察软骨组织病理
变化。Mankin’s评分标准进行评分，分数越高表明关节
软骨损伤越重。
免疫组织化学法观察关节软骨uPA、uPAR、PAI表达：
上述关节软骨切片，二甲苯脱蜡；梯度乙醇脱水；复合抗原
修复液(10 mmol/L柠檬酸钠缓冲液)，50 ℃孵育20 min；含
0.3% Triton X-100的体积分数3% H2O2室温孵育30 min；
体积分数5%正常山羊血清封闭30 min；含1% BSA抗体
稀释液稀释的一抗(uPA，1∶250；uPAR，1∶250；PAI，
1∶250)，阴性对照以PBS代替一抗，4 ℃孵育过夜；滴
加生物素标记的二抗工作液，37 ℃孵育60 min；滴加ABC
工作液，37 ℃孵育60 min；DAB显色；苏木精复染；二
甲苯透明，封固。在100倍镜下每份样本随机选取5个有效
视野，获取图像并编号、存盘。采用多功能真彩色细胞图
象分析系统，参照文献[12]，定量分析所获取图片的阳性
细胞数百分率。
Western blot检测关节软骨uPA、uPAR、PAI表达：将
保存于液氮中的软骨组织在玻璃匀浆器中研磨匀浆后，加
入预先配置的RIPA裂解液(中)和PMSF(100 mmol/L)混合
液，提取蛋白，BCA法测定蛋白浓度后，每孔按照50μg上
样，SDS-PAGE凝胶电泳；采用干转将SDS-PAGE凝胶上
的蛋白转移至PVDF膜上；Western封闭液室温封闭1 h；
分别进行一抗孵育(uPA，1∶500；uPAR，1∶500；PAI，
1∶500；β-actin，1∶1 000)，4 ℃孵育过夜；TBST洗 3
次，5 min/次；分别孵育羊抗兔或抗小鼠抗体，室温孵育1
h；TBST洗3次，5 min/次；TBS洗1次，5 min/次；参照ECL
化学发光试剂盒说明书，取1.5 mL的EP管，按A液∶B液= 1∶
1，充分混匀(避光，现配现用)。滴到膜的蛋白面，室温下
放置1 min。凝胶成像仪下显影、拍照。运用凝胶图像分析
软件，分析各目的蛋白相对表达量。
主要观察指标：骨性关节炎大鼠关节软骨uPA、uPAR、
PAI表达。
统计学分析：所有的实验数据用 _x±s表示，组间差异采
用SPSS 13.0软件进行单因素方差分析进行比较。P < 0.05
为差异有显著性意义。
2 结果 Results
2.1 骨性关节炎大鼠造模成功结果 苏木精-伊红染色观
察发现空白组关节软骨细胞排列均匀，无增生，软骨面光
滑。模型组关节软骨浅表层大部分缺失，移行层受损，软
骨细胞排列不均，并大量簇聚，毛细血管侵入软骨下骨并
部分突破潮线。模型组Mankin’s评分显著高于空白组。
Mankin’s分数越高表明关节软骨损伤越重。结果说明骨性
关节炎大鼠造模成功。
2.2 关节软骨Mankin’s评分 苏木精-伊红染色发现经过
透骨消痛胶囊和壮骨关节丸治疗后，软骨浅表层比较规则，
细胞排列相对均匀。Mankin’s评分：模型组较空白组显著
升高(P < 0.01)；透骨消痛胶囊组较模型组降低，中剂量组
降低最为显著(P < 0.01)；壮骨关节丸组较模型组显著降低
(P < 0.01)。随着治疗时间的延长，Mankin’s评分降低越明
显，具有时间依赖性。透骨消痛胶囊中剂量组与壮骨关节
丸组比较差异无显著性意义(P > 0.05，见表1。
2.3 免疫组织化学观察关节软骨uPA、uPAR、PAI表达
软骨组织中uPA、uPAR及PAI 阳性染色呈棕黄色或棕褐
色，主要位于软骨细胞质。空白组uPA、uPAR只有散在的
阳性表达，PAI表达较多；模型组着色较深，uPA、uPAR
较空白组显著升高，PAI表达降低；透骨消痛胶囊组uPA、
uPAR表达降低，PAI表达升高，其中透骨消痛胶囊中剂量
组降低或升高最明显，与模型组相比，差异有非常显著性
意义；壮骨关节丸组uPA、uPAR表达较模型组显著降低，
PAI表达较模型组显著增加。透骨消痛胶囊中剂量组与壮骨
关节丸组相比，无明显差异(图1-3)。
2.4 Western blot检测关节软骨uPA、uPAR、PAI表达 为
进一步验证研究结果，实验运用Western blot进一步检测透
骨消痛胶囊干预后uPA、uPAR、PAI蛋白的表达情况，结
果发现uPA、uPAR、PAI表达趋势与免疫组织化学结果一
致，模型组uPA、uPAR均较空白组显著升高，PAI表达降
低。壮骨关节丸组uPA、uPAR表达较模型组低，PAI表达
增加；透骨消痛胶囊组uPA、uPAR表达降低，PAI表达升
高，具有时间依赖性。透骨消痛胶囊中剂量组与壮骨关节
丸组相比，无明显差别。见图4。
表 1 大鼠软骨组织 Mankin’s评分
Table 1 Mankin’s score of cartilage tissues of rats (
_
x±s)
表注：模型组较空白组软骨组织 Mankin’s评分显著升高；透骨消痛胶囊组较模
型组降低，中剂量组降低最为显著；随着透骨消痛胶囊治疗时间的延长，
Mankin’s评分降低越明显，具有时间依赖性。与空白组比较，aP < 0.01；与模
型组比较，bP < 0.01。
组别 1个月 2个月
空白组
模型组
壮骨关节丸组
透骨消痛胶囊低剂量
透骨消痛胶囊中剂量
透骨消痛胶囊高剂量
0. 28±0.03
7.93±0.65a
5.46±0.57b
7.86±0.71
5.28±0.21
6.65±0.87b
0.30±0.04
8.42±0.73a
2.16±0.85b
5.86±0.84
2.08±0.32
4.65±0.91b
吴广文，等. 骨性关节炎模型大鼠关节软骨变化及透骨消痛胶囊干预的作用
ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH 7927
www.CRTER.org
图 1 大鼠关节软骨尿激酶型纤溶酶原激活剂蛋白免疫组织化学结果 (×100)
Figure 1 Immunohistochemical result of urokinase-type plasminogen activator protein in rat articular cartilage (×100)
图注：①图中 a为空白组 1个月；b为空白组 2个月；c为模型组 1个月；d为模型组 2个月；e为壮骨关节丸组 1个月；f为透骨消痛胶囊低
剂量组 1个月；g为透骨消痛胶囊中剂量组 1个月；h为透骨消痛胶囊高剂量组 1个月；i为壮骨关节丸组 2个月；j为透骨消痛胶囊低剂量组
2个月；k为透骨消痛胶囊中剂量组 2个月；l为透骨消痛胶囊高剂量组 2个月。②模型组尿激酶型纤溶酶原激活剂较空白组显著升高；透骨消
痛胶囊组尿激酶型纤溶酶原激活剂表达降低，其中以中剂量组降低最明显。
图 2 大鼠关节软骨尿激酶型纤溶酶原激活剂受体蛋白免疫组织化学结果 (×100)
Figure 2 Immunohistochemical result of urokinase-type plasminogen activator receptor protein in rat articular cartilage (×100)
图注：①图中 a为空白组 1个月；b为空白组 2个月；c为模型组 1个月；d为模型组 2个月；e为壮骨关节丸组 1个月；f为透骨消痛胶囊低
剂量组 1个月；g为透骨消痛胶囊中剂量组 1个月；h为透骨消痛胶囊高剂量组 1个月；i为壮骨关节丸组 2个月；j为透骨消痛胶囊低剂量组
2个月；k为透骨消痛胶囊中剂量组 2个月；l为透骨消痛胶囊高剂量组 2个月。②模型组尿激酶型纤溶酶原激活剂受体较空白组显著升高；透
骨消痛胶囊组尿激酶型纤溶酶原激活剂受体表达降低，其中以中剂量组降低最明显。
吴广文，等. 骨性关节炎模型大鼠关节软骨变化及透骨消痛胶囊干预的作用
P.O. Box 10002, Shenyang 110180 www.CRTER.org7928
www.CRTER.org
3 讨论 Discussion
透骨消痛胶囊由川芎、白芍、巴戟天、肿节风等中药
组成，该方以“肾主骨”、“肝主筋”、“膝为筋之府”等中
医理论为指导，以补肾作为治疗膝骨关节炎的根本法则，
佐以养肝、活血、健脾、祛邪和止痛等，达到标本兼治的
目的，在临床疗效上已得到充分肯定。本实验Mankin’s评
分结果表明透骨消痛胶囊可以改善大鼠膝骨性关节炎的病
理状况，进一步为其临床运用提供了实验依据。
纤溶酶原激活系统包括纤溶酶原激活剂及其特异性受
体和抑制剂。PA是一种特殊的丝氨酸蛋白酶，它以组织型
(tissue type PA，tPA)和尿激酶型(urokinase type PA，uPA)
两种形式存在，与细胞外基质成分的降解有关的绝大多数
是uPA[13]。尿激酶型纤溶酶原激活系统(uPA系统)包括尿激
酶型纤溶酶原激活剂(uPA)、尿激酶型纤溶酶原激活剂受
体(uPAR)、纤溶酶原激活剂抑制剂(PAIs)。uPA除了可以
通过与uPAR结合发挥作用，还可单独起作用，可作用于
生理、病理条件下的细胞迁移和组织修复、介导细胞外基
质蛋白的水解、裂解Ⅳ型胶原酶、将纤溶酶原激活为纤溶
酶、间接激活其他蛋白水解酶以及直接降解细胞外基质及
基底膜[14]。另外，纤溶酶本身还可以直接裂解pro-uPA为
uPA，从而形成一个正反馈环[15]。uPAR是uPA受体，又称
CD-87，是一种新的纤溶因子。uPAR是一个多功能的分子，
在uPA系统中起枢纽作用，除可结合uPA外，还参与失活的
uPA-PAIs复合物的内吞，介导细胞信号传导及调节黏附分
子功能等。在细胞迁移、新生血管的形成、组织重建等生
图 3 大鼠关节软骨纤溶酶原激活物抑制因子蛋白免疫组织化学结果 (×100)
Figure 3 Immunohistochemical result of plasminogen activator inhibitor protein in rat articular cartilage (×100)
图注：①图中 a为空白组 1个月；b为空白组 2个月；c为模型组 1个月；d为模型组 2个月；e为壮骨关节丸组 1个月；f为透骨消痛胶囊低
剂量组 1个月；g为透骨消痛胶囊中剂量组 1个月；h为透骨消痛胶囊高剂量组 1个月；i为壮骨关节丸组 2个月；j为透骨消痛胶囊低剂量组
2个月；k为透骨消痛胶囊中剂量组 2个月；l为透骨消痛胶囊高剂量组 2个月。②模型组较空白组纤溶酶原激活物抑制因子表达降低；透骨消
痛胶囊组纤溶酶原激活物抑制因子表达升高，其中中剂量组升高最明显。
图 4 Western blot检测关节软骨尿激酶型纤溶酶原激活剂、尿激酶
型纤溶酶原激活剂受体、纤溶酶原激活物抑制因子的蛋白表达
Figure 4 Western blot assay of protein expression of
urokinase-type plasminogen activator, urokinase-type plasminogen
activator receptor and plasminogen activator inhibitor in articular
cartilage
图注：①图中 a为空白组 1个月；b为模型组 1个月；c为壮骨关节
丸组 1个月；d为透骨消痛胶囊低剂量组 1个月；e为透骨消痛胶囊
中剂量组 1个月；f为透骨消痛胶囊高剂量组 1个月；g为空白组 2
个月；h为模型组 2个月；i为壮骨关节丸组 2个月；j为透骨消痛胶
囊低剂量组 2个月；k为透骨消痛胶囊中剂量组 2个月；l为透骨消
痛胶囊高剂量组 2个月。②模型组尿激酶型纤溶酶原激活剂、尿激酶
型纤溶酶原激活剂受体均较空白组显著升高，纤溶酶原激活物抑制因
子表达降低。透骨消痛胶囊组尿激酶型纤溶酶原激活剂、尿激酶型纤
溶酶原激活剂受体表达降低，纤溶酶原激活物抑制因子表达升高，具
有时间依赖性。
a b c d e f g h i j k l
尿激酶型纤溶酶
原激活剂
尿激酶型纤溶酶
原激活剂受体
纤溶酶原激活
物抑制因子
β-actin
吴广文，等. 骨性关节炎模型大鼠关节软骨变化及透骨消痛胶囊干预的作用
ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH 7929
www.CRTER.org
理和病理过程中发挥重要作用[14-15]。PAI是纤溶酶原激活因
子抑制物，其可与uPA以非共价键形式结合为稳定的复合
物，使uPA失活，从而缓解细胞外基质的降解；另外，PAI
可以通过uPA/uPAR/PAI复合物在细胞内的快速吸收，加快
uPA的破坏[16]。
研究表明，uPA介导的细胞外基质蛋白裂解作用与骨
关节炎的关节软骨和骨的破坏密切相关 [4，17]。Cerinic等[18]
在体外培养的细胞和组织移植中均证实，骨关节炎的滑膜
细胞、软骨细胞及内皮细胞均能合成表达uPA和uPAR。Pap
等[19]均发现uPA在骨性关节炎关节软骨破坏严重的表浅层
强烈表达，并且uPA的表达水平与关节软骨破坏的严重程
度成正相关。另外，Lavigne等[4]和Massicotte等[20]的研究
表明在软骨下骨，uPA同样有较高的表达。
本实验发现透骨消痛胶囊能显著抑制大鼠膝骨性关节
炎软骨组织uPA、uPAR的表达，促进PAI表达；随着治疗时
间的延长，效果越来越明显，即2个月组优于1个月组，说明
透骨消痛胶囊的治疗作用具有时间依赖；但是透骨消痛胶囊
中剂量组的效果优于低剂量、高剂量组，表明透骨消痛胶囊
的治疗没有剂量依赖。与阳性对照药壮骨关节丸组相比，透
骨消痛胶囊中剂量组的疗效无明显差别，进一步证实透骨消
痛胶囊的良好疗效。综上，透骨消痛胶囊延缓退行性骨性关
节炎软骨退变的机制之一可能是通过调控uPA系统。
作者贡献：吴广文进行实验设计，实验实施为吴广文、叶锦
霞、郑春松，实验评估为陈文列、叶蕻芝，资料收集为吴广文、
叶锦霞，吴广文成文，刘献祥审校，叶蕻芝对文章负责。
利益冲突：文章及内容不涉及相关利益冲突。
伦理要求：实验过程中对动物的处置符合 2009年《Ethical
issues in animal experimentation》相关动物伦理学标准的条例。
学术术语：组织纤溶酶原激活物(tPA)-是一种单链糖蛋白，
主要由血管内皮细胞合成、分泌、不断释放入血液，广泛存在于
机体的各种组织内，肝脏是组织纤溶酶原激活物灭活的主要场所。
它对纤维蛋白有高度的亲和力，然后将酪氨酸纤溶酶原形成纤溶
酶，降解纤维蛋白(原)和部分凝血因子，是纤溶系统的关键物质。
作者声明：文章为原创作品，无抄袭剽窃，无泄密及署名和
专利争议，内容及数据真实，文责自负。
4 参考文献 References
[1] 向川.软骨细胞凋亡与骨关节炎[J].国外医学:免疫学分册,2003,
26(2):110-111.
[2] Schwab W,Schulze-Tanzil G,Mobasheri A,et al. Interleukin-
lbeta-in duced expression of the urokinase-type plasminogen
activator receptor and its co-localization with MMPs in
humanarticular chondrocytes. Histol Histopathol. 2004;19(1):
105-112.
[3] Shakibaei M,Schulze-Tanzil G,et al.Expression of the VEGF
receptor- 3 in osteoarthritic chondrocytes: stimulation by
interleukin-1 beta and association with beta 1-integrins.
Histochem Cell Biol.2003;120(3): 235-241.
[4] Lavigne P,BenderdourM,Lajeunesse D,et al.Subchondral and
trabecular bone metabolism regulation in canine
experimented knee osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage.
2005;13(4):310-317.
[5] 何斌,史晨辉,王永明,等.关节软骨破坏与尿激酶型纤溶酶原激活
物的影响[J].中国组织工程研究与临床康复,2007,11(6):15-18.
[6] 林木南,刘献祥.透骨消痛方治疗膝骨性关节炎30例[J].福建中医
药,2005,36(4):5-16
[7] 吴追乐,李西海,吴广文,等.透骨消痛胶囊含药血清对软骨细胞线
粒体凋亡通路的影响[J].中华中医药杂志,2011,26(2):343-346.
[8] 叶蕻芝,李西海,梁文娜,等.透骨消痛胶囊含药血清对兔软骨细胞
增殖影响的研究[J].中国临床药理学与治疗学,2009,14(6):
624-628.
[9] 吴明霞,李西海,吴广文,等.电针抑制SD大鼠骨性关节炎COX2、
iNOS、NO表达的实验研究[J].福建中医药大学学报, 2010,20(6):
26-29.
[10] 黄继汗,黄晓晖,陈志扬,等.药理试验中动物间和动物与人体间的
等效剂量换算[M].中国临床药理学与治疗学,2004,9(9):1069.
[11] Mankin HJ, Dorfman H, Lippiello L, et al. Biochemical and
metabolic abnormalities in articular cartilage from
osteoarthritic human hips Ⅱ: Correlation of morphology with
biochemical and metabolic data. J Bone Joint Surg(Am).
1971;53(3):523-537.
[12] Soslow RA,Dannenberg AJ,Rush D,et al. Cox-2 is expressed
in human pulmonary, colonic, and mammary tumors. Cancer.
2000; 89(12): 2637-2645.
[13] 孟繁杰.uPA/uPAR/PAI系统在膝骨性关节炎中的应用研究进展
[J].中国现代医药杂志,2010,12(7):122-124.
[14] Alfano D,Franco P,Vocca I, et al.The urokinase plasminogen
activator and its receptor : role in cell growth and apoptosis.
Thromb Haemost. 2005;93(2):205-211.
[15] Hilal G, Martel-Pelletier J, Pelletier JP, et al. Abnormal
regulation of urokinase plasminogen activator by insulin-like
growth factor I in human osteoarthritic subchondral
osteoblasts. Arthritis Rheum. 1999;42 (10) : 2112-2122.
[16] Andersen OM, Petersen HH, Jacobsen C, et al. Analysis of a
two-domain binding site for the urokinase-type plasminogen
activator-plasminogen activator inhibitor-1 complex in low-
density-lipoprotein-receptor-related protein. Biochem J.2001;
357( Pti):289-296.
[17] Petersen LC. Kinetics of reciprocal pro-urokinase/
plasminogen activation-stimulation by a template formed by
the urokinase receptor bound to poly(D-lysine).Eur J Biochem.
1997;245(2):316-323.
[18] Cerinic MM, Generini S, Partsch G, et al. Synoviocytes from
osteoarthritis and rheumatoid arthritis produce plasminogen
activators and plasminogen activator inhibitor-1 and display
uPA receptors on their surface. Life Sci. 1998;63(6):441-453.
[19] Pap G, Eberhardt R, Rocken C, et al. Exp ression of
stromelysin and urokinase type plasminogen activator protein
in resection specimens and biopsies at different stages of
osteoarthritis of the knee. Pathol Res Pract. 2000;196(4):
219-226.
[20] Massicotte F,Lajeunesse D,BenderdourM,et al.Can altered
production of interleukin-lbeta,interleukin-6,transforming
growth factor- beta and prostaglandin E(2) by isolated human
subchondral osteoblasts identify two subgroups of
osteoarthritic patients. Osteoarthritis Cartilage. 2002;10:
491-500.