目的:在体靶向关节软骨中的HIF-2α,减少软骨细胞凋亡,延缓OA进展,同时探讨HIF-2α,HDAC4和OA的相关性。方法:(1)山西医科大学第二医院骨科实验室生物样本库中收集全膝关节置换病人的膝关节软骨组织样本,包含相对正常(Outerbridge Ⅰ级)骨关节炎(Outerbridge Ⅳ级)两类。通过safranin-o染色和影像学检查,观察软骨组织的大体情况。使用免疫组化染色、Western blot和real-timeqPCR等技术检测了HIF-2α、HDAC4等指标在蛋白和mRNA水平的表达情况。(2)构建大鼠ACLT术后OA模型,设置时间点,观察随着OA进展,HIF-2α、HDAC4表达水平的变以及软骨细胞凋亡情况。此部分实验分组为前交叉韧带切除术造骨关节炎组(Control),空白对照组(Normal)。(3)大鼠ACLT术后2w关节腔注射包含HIF-2α siRNA的腺相关病毒,观察腺相关病毒在关节软骨内转染情况,动物实验正式分组为注射治疗组(AAV9-HIF-2α),注射阴性对照组(AAV9-HIF-2α-NC),空白对照组(Sham)。(4)步态分析评估关节腔注射HIF-2α siRNA腺相关病毒对骨关节炎进展的作用。(5)影像学检查(X线,MicroCT,MRI,FMT)评估关节腔注射HIF-2αsiRNA腺相ABT-263体内实验剂量关病毒对骨关节炎进展的作用。(6)免疫组织化学及 Real-time qPCR 检测 HIF-2α、HDAC4、ATF4、CHOP等指标的表达情况。结果:(1)与人相对正常软骨组织相比,人OA软骨组织样本Safranin-o染色软骨组织蛋白多糖丢失,着色明显变浅,细胞排列紊乱,关节软骨表层不完整。免疫组化、Western blot和real-timeqPCR结果显示OA软骨组织中HIF-2α表达水平明显高于正常软骨组织,HDAC4表达水平降低,ATF4、CHOP、caspase-3和caspase-9的表达水平也明显升高,软骨细胞凋亡情况严重。(2)成功构建大鼠OA模型,随着OA进展,safranin-o染色结果显示Control组软骨组织蛋白多糖丢失;Control组大鼠骨赘明显增加,骨小梁稀疏并且MRI显示骨髓水肿;免疫组化和real-timeqPCR结果显示ACLT术后第12周时,HIF-2α表达水平明显高于正常软骨组织,HDAC4表达水平降低,ATF4、CHOP、caspase-3和caspase-9的表达水平也明CB-839供应商显升高,软骨细胞凋亡情况严重。(3)腺相关病毒在大鼠关节软骨内成功转染,在关节注射8W后转染完全。(4)步态分析结果显示:AAV9-HIF-2α组相对于AAV9-HIF-2α-NC组,最大接触面积、步幅长度、单足站立时间等步态参数的时程分析,疼痛行为明显缓解。(5)影像学结果显示:AAV9-HIF-2α组骨赘减少,关节间隙未见明显狭窄,MRI未见明显高T2信号影。基质金属蛋白酶(MMP)的水平较阴性对照组降低。(6)免疫组化和rdilation pathologiceal-timeqPCR结果显示AAV9-HIF-2 α组 HIF-2α表达水平明显降低,HDAC4表达水平增高,ATF4、CHOP、caspase-3和caspase-9的表达水平明显降低,细胞凋亡减少。结论:关节内注射腺相关病毒靶向在软骨细胞中的HIF-2α,通过影响软骨细胞中HDAC4的表达,可以有效抑制软骨细胞凋亡,缓解OA的进展,为骨关节炎治疗策略提供新思路。