Type II collagen peptide is able to accelerate embryonic chondrocyte differentiation: an association with articular cartilage matrix resorption in osteoarthrosis

Abstract

Исследовать влияние пептида коллагена 2-го типа (СР) на расщепление коллагена 2-го типа и дифференцировку эмбриональных хондроцитов разных морфотипов, выделенных из ростковой пластинки быка. Материал и методы. Бычьи хондроциты ростковой пластинки разделяли в градиенте перкола на морфотипы в соответствии с разными стадиями дифференцировки и далее культивировали в присутствии или без 10 мкМ СР. Эксплантаты хрящей больных остеоартрозом (ОА) также культивировали в присутствии 10 мкМ СР. Активность расщепления коллагена 2-го типа оценивали посредством ELISA. Экспрессию генов анализировали посредством полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР). Результаты. Клетки, обладающие наибольшей плавучей плотностью в градиенте перкола (субпопуляция Е), представлены хондроцитами ранней пролиферативной зоны ростковой пластинки. В присутствии СР в них повышалась экспрессия генов трансформирующего фактора роста (TGF) β2, пептида, родственного паратироидному гормону (PTHrP), ростового фактора фибробластов (FGF) 2 и циклина В2, которые экспрессируются в пролиферативной зоне ростковой пластинки, а также металлопротеиназы матрикса (ММР) 13 и активность расщепления коллагена. Крупные клетки с наиболее низкой плавучей плотностью в градиенте перкола (субпопуляция В) представлены гипертрофными хондроцитами. Культивирование этих клеток в присутствии СР увеличивало экспрессию генов, ассоциированных с терминальной дифференцировкой хондроцитов: коллагена 10-го типа (COL10A1), индийского ежика (Ihh), сердцевинного связывающего фактора (CBFA) 1 и TGF β1, а экспрессия ММР 13 подавлялась. При этом активность расщепления коллагена в культуре хондроцитов субпопуляции В в присутствии СР не изменялась. Хотя пептид коллагена 2-го типа способен индуцировать расщепление коллагена в эксплантатах здорового суставного хряща, которое сопровождалось повышением экспрессии генов, ассоциированных с гипертрофной зоной эмбриональной ростковой пластинки, он не влиял на скорость расщепления коллагена в хряще больных ОА. Выводы. Влияние СР на экспрессию генов и активность расщепления коллагена зависит от морфотипа эмбриональных хондроцитов. Отсутствие влияния СР на активность расщепления коллагена как в эмбриональных гипертрофных хондроцитах, так и в эксплантатах хряща больных ОА подтверждает гипотезу о том, что гипертрофный морфотип является доминирующим морфотипом суставных хондроцитов при ОА. Более того, продукты разрушения коллагена могут участвовать в резорбции матрикса при ОА и в поддержании хронического характера патологии.